[发明专利]一种消除频响函数中多传感器附加质量的方法

说明书

本发明提供一种消除频响函数中多传感器附加质量的方法，利用本发明的方法，当使用N个加速度传感器(分别安装于第1，2…N点)进行测量时，测量N(N+1)/2个与响应点相关的频响函数即可消除频响函数A’_1p，A’_2p…A’_Np(下标p表示激励点)中传感器质量影响。该方法的优点是测量这些为了修正工作所需的频响函数时，无需移动传感器的位置，也不用在测试中添加额外的传感器或等效质量，实施方便。

技术领域

本发明属于模态测试技术领域，具体涉及一种消除频响函数中多传感器附加质量的方法。

背景技术

频响函数(Frequency Response Functions，FRFs)测量是模态测试中至关重要的一个环节，高质量频响函数是获取高精度模态参数的前提。然而，测量过程中通常会有各种因素影响着频响函数的测量精度，其中一类十分常见的就是传感器附加质量影响。对于大型的测试结构，由于传感器质量相比较小，其附加质量影响不大，通常在测试过程中被人为地忽略。但是对于轻巧、小型的结构件，传感器引入的附加质量影响非常显著。尤其使用多个传感器进行测量时，测量的频响函数包含的误差会非常大，在使用这些数据做进一步分析之前有必要对其进行修正。

发明内容

针对背景技术存在的问题，本发明提供一种消除频响函数中多传感器附加质量的方法。

本发明的技术方案如下：

一种消除频响函数中多传感器附加质量的方法，包括以下步骤：

步骤1.假定被测结构体上布置了1、2…n个测点，每个测点处安装一个加速度传感器用以测量该点的响应，假定这些传感器的质量分别记为△m₁、△m₂…△m_n；若激励点为k，则测量的频响函数可记为A′_1k，A′_2k……A′_nk；显然，测量的这些频响函数因传感器引入附加质量而不准确，需要消除该质量影响以获取准确的频响函数，假定准确的频响函数记为A_1k，A_2k……A_nk；

步骤2.为消除频响函数A′_1k，A′_2k……A′_nk中传感器的附加质量影响，需要测量矩阵中相应的频响函数，共计n²个；但根据模态互异性原理，频响函数A’_ij＝A’_ji；因此，实际只需测量频响函数矩阵中正对角线及以上或以下部分，共计n(n+1)/2个；

步骤3.根据公式(1)则可消除频响函数A′_1k，A′_2k……A′_nk中传感器的附加质量影响，获取准确的频响函数记A_1k，A_2k……A_nk；

以上过程消除了k点激励的频响函数A’_ik(i＝1…n)中多传感器的附加质量影响。实际上，通过以上实施过程还可对任意点j激励的频响函数A’_ij(i＝1…n，j＝1…n)，具体的修正公式为

本发明专利涉及的一种消除频响函数中多传感器附加质量的方法。研究表明：

(1)当使用N个加速度传感器(分别安装于第1，2…N点)进行测量时，测量N(N+1)/2个与响应点相关的频响函数即可消除频响函数A’_1p，A’_2p…A’_Np(下标p表示激励点)中传感器质量影响。