模態(tài)試驗案例
由于工程機械車零部件或整車的某些結(jié)構(gòu)設(shè)計不合理，因振動而產(chǎn)生的彎曲、扭轉(zhuǎn)等變形會造成某些部件疲勞損壞甚至斷裂。用模態(tài)分析方法對工程機械部件進(jìn)行故障診斷，是研究解決上述問題的一種有效手段。
針對不同工程機械產(chǎn)品的模態(tài)實驗，需考慮以下內(nèi)容：
激振方法的選擇
固定方式的選擇
試驗頻段的選擇
測點的選擇
以下內(nèi)容包含部分工程機械車輛模態(tài)分析的介紹，供參考。
3.1 叉車門架模態(tài)試驗
3.1.1 試驗背景
叉車作為裝卸機械，由工作裝置、運行底盤和動力裝置組成，門架系統(tǒng)屬于工作裝置的
一部分，是起升機構(gòu)的骨架和導(dǎo)軌是主要承受力矩的部件。叉車的大多數(shù)故障來自門架系統(tǒng)
的振動，而基于振動特性的叉車門架的動態(tài)設(shè)計代替以往的靜態(tài)設(shè)計，能保證其良好的動態(tài)
性能及可靠的壽命。對門架系統(tǒng)的振動特性研究日益為工程機械行業(yè)所關(guān)注。
由于單個門架的振動特性用試驗測試識別相對容易，精度也高，而且把單個門架作為子
結(jié)構(gòu)，它們相互獨立，動力參數(shù)互不影響，各子結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)修改具有完全獨立性。
門架系統(tǒng)由內(nèi)門架、外門架和滾輪三個子結(jié)構(gòu)組成，由連接件滾輪連接內(nèi)、外門架成為
耦合整體門架系統(tǒng)如圖：
圖3 叉車門架結(jié)構(gòu)示意圖
單個內(nèi)、外門架結(jié)構(gòu)龐大，剛性結(jié)構(gòu)阻尼小，力學(xué)特性之間互相耦合小，用試驗方法識
別它們的振動模態(tài)參數(shù)，測試方法簡單且準(zhǔn)確度高?？赏ㄟ^對單個門架子結(jié)構(gòu)進(jìn)行錘擊法激
振實驗，用試驗?zāi)B(tài)識別技術(shù)對內(nèi)門架和外門架分別進(jìn)行模態(tài)參數(shù)的識別，分別識別出內(nèi)、
外門架的前n 階模態(tài)振型和固有頻率。
3.1.2 系統(tǒng)配置
儀器配置：TST5912等動態(tài)信號采集儀
傳感器配置：941B、TST1201、TST1202
軟件配置：常規(guī)分析軟件模態(tài)分析軟件
3.2 挖掘機動臂模態(tài)分析
3.2.1 試驗背景
挖掘機動臂是挖掘機的關(guān)鍵部件，也是主要承力部件。由于挖掘機動臂在工作中存在振
動不穩(wěn)定的情況，為了減小動臂的振動，保證其穩(wěn)定可靠的工作，有必要對動臂進(jìn)行模態(tài)分
析。用于確定設(shè)計中的結(jié)構(gòu)或機器部件的振動特性，從而可以使設(shè)計人員可以避開這些頻率
或最大限度地減少對這些頻率的激勵，達(dá)到消除過度振動或噪聲的目的。
試驗利用脈沖信號進(jìn)行激振，即采用力錘敲動臂，采集動臂產(chǎn)生的脈沖激勵信號并分析
響應(yīng)特性。
3.2.2 系統(tǒng)配置
儀器配置：TST5912等動態(tài)信號采集
儀
傳感器配置：941B、TST1201、TST1202
軟件配置：常規(guī)分析軟件+模態(tài)分析軟件
3.3 汽車起重機模態(tài)分析
汽車起重機的機動性好，便于頻繁快速轉(zhuǎn)換工作場所，經(jīng)?？蛰d高速運行，要求具有良
好的動特性。與載重汽車相比，它的特點是車架前后段剛度相差較大，上車的質(zhì)量集中于吊
臂，轉(zhuǎn)臺、配重與發(fā)動機等幾個主要部件，不能引用上部質(zhì)量均勻分布的假設(shè)，而且質(zhì)心位
置均偏高，因此不能簡單地引用有關(guān)汽車的振動理論闡述汽車起重機的動態(tài)特性?？筛鶕?jù)汽
車起重機的使用條件，參考有關(guān)汽車的路試標(biāo)準(zhǔn)《載重汽車和越野汽車道路試驗方法》
GB1334--77 及《汽車起重機和輪胎起重機試驗規(guī)范-行駛可靠性試驗》JB 4030.2—85 等，對
汽車起重機采用不同路面不同車速等工況進(jìn)行結(jié)構(gòu)動態(tài)測試。
儀器配置：TST5912等動態(tài)信號采集
儀
傳感器配置：941B、TST1201、TST1202
軟件配置：常規(guī)分析軟件+模態(tài)分析軟件
