Michał Tatara, AiR, gr. 14 03-06-2015
Modelowanie i Identyfikacja
Sprawozdanie z laboratorium 2 - Test ze młotkiem
1. Przedmiot badań
Badanym obiektem jest płat śmigła. Na podstawie danych uzyskanych z pomiarów zostaną
wyznaczone współczynniki drgań własnych oraz współczynniki tłumienia obiektu. Parametry modalne
zostanÄ… wyznaczone przy pomocy metod parametrycznych oraz nieparametrycznych.
2. Wykaz przyrządów pomiarowych
Test został przeprowadzony z użyciem następujących przyrządów:
·ð MÅ‚otek z czujnikiem siÅ‚y, okreÅ›lonÄ… masÄ… i wymiennÄ… koÅ„cówkÄ…,
·ð wzmacniacz wzbudnika,
·ð trzy akcelerometry typu ICP,
·ð analizator sygnałów,
·ð komputer z oprogramowaniem Testlab
3. Warunki przeprowadzenia eksperymentu
Obiekt badań został zawieszony tak, aby nie miał kontaktu z otoczeniem (konfiguracja free-free).
Na obiekcie zostało wyznaczone 10 punktów pomiarowych, przy czym położenie trzech czujników 2,
3 i 4 było zmieniane dla kolejnych pomiarów. Wymuszenie miało postać impulsu. Kolejne położenia
czujników należy odczytać z Rys.1. oraz zależności:
·ð pomiar 1:
czujnik 2  punkt a
czujnik 3  punkt b
czujnik 4  punkt c
·ð pomiar 2:
czujnik 2  punkt g
czujnik 3  punkt h
czujnik 4  punkt e
·ð pomiar 3:
czujnik 2  punkt g
czujnik 3  punkt d
czujnik 4  punkt f
Rys. 1
4. Identyfikacja nieparametryczna
Wyszukanie pików na otrzymanych wykresach WPF pozwala na określenie częstotliwości drgań
własnych(Metoda Peak Peaking), a na tej podstawie przy wykorzystaniu Metody Połowy Mocy można
wyznaczyć współczynnik tłumienia na podstawie wzoru:
5ØSÜ22 - 5ØSÜ12
5Ø
ß5Ø_Ü =
45ØSÜ5Ø_Ü2
gdzie:
ś  współczynnik tłumienia,
r
f  częstotliwość drgań własnych,
r
f i f  czÄ™stotliwoÅ›ci dla A5ØZÜ5ØNÜ5ØeÜ
1 2 ,
2
"
A  wartość wzmocnienia w piku, dla którego występuje częstotliwość drgań własnych
max
układu.
5. Identyfikacja.
1) Pomiar 1:
a) Dane dla punktu pomiarowego 2:
o identyfikacja nieparametryczna:
odczytane parametry:
częstotliwości drgań własnych:
226.8 [Hz]
423.3 [Hz]
współczynniki tłumienia:
0.005 [-]
0.007 [-]
b) Dane dla punktu pomiarowego 3:
o identyfikacja nieparametryczna:
odczytane parametry:
częstotliwości drgań własnych:
226.8 [Hz]
423.3 [Hz]
współczynniki tłumienia:
0.005 [-]
0.007 [-]
c) Dane dla punktu pomiarowego 4:
o identyfikacja nieparametryczna:
odczytane parametry:
częstotliwości drgań własnych:
226.8 [Hz]
423.3 [Hz]
współczynniki tłumienia:
0.005 [-]
0.007 [-]
2) Pomiar 2:
a) Dane dla punktu pomiarowego 2:
o identyfikacja nieparametryczna:
odczytane parametry:
częstotliwości drgań własnych:
226 [Hz]
417 [Hz]
współczynniki tłumienia:
0.005 [-]
0.007 [-]
b) Dane dla punktu pomiarowego 3:
o identyfikacja nieparametryczna:
odczytane parametry:
częstotliwości drgań własnych:
226[Hz]
417 [Hz]
współczynniki tłumienia:
0.005 [-]
0.007 [-]
c) Dane dla punktu pomiarowego 4:
o identyfikacja nieparametryczna:
odczytane parametry:
częstotliwości drgań własnych:
214 [Hz]
417 [Hz]
współczynniki tłumienia:
0.005 [-]
0.007 [-]
3) Pomiar 3:
a) Dane dla punktu pomiarowego 2:
o identyfikacja nieparametryczna:
odczytane parametry:
częstotliwości drgań własnych:
214 [Hz]
420 [Hz]
współczynniki tłumienia:
0.005 [-]
0.007 [-]
b) Dane dla punktu pomiarowego 3:
o identyfikacja nieparametryczna:
odczytane prametry:
częstotliwości drgań własnych:
226 [Hz]
420 [Hz]
współczynniki tłumienia:
0.005 [-]
0.007 [-]
c) Dane dla punktu pomiarowego 4:
o identyfikacja nieparametryczna:
odczytane parametry:
częstotliwości drgań własnych:
214 [Hz]
420 [Hz]
współczynniki tłumienia:
0.005 [-]
0.007 [-]
6. Podsumowanie
Na ich podstawie pomiarów określono prawdopodobne częstotliwości drgań własnych obiektu,
jako 226[Hz] i 420 [Hz] oraz współczynniki tłumienia 0.005 [-] oraz 0.007 [-]. Wszystkie pomiary dały
podobne wyniki.
Z obserwacji charakterystyki metody nieparametrycznej wynika, iż w zależności od miejsca
pomiaru eksponowane są różne częstotliwości drgań własnych. Wynika to z faktu występowania
węzłów, w którym to dana częstotliwość drgań własnych nie występuje lub w pobliżu, którego jest
znacznie mniej odczuwalna. Wykorzystanie większej ilości punktów pomiarowych pozwoliło uniknąć
przeoczenia jednej z częstotliwości.
W porównaniu do laboratorium 1 wyniki różnią się częstotliwościami drgań własnych oraz
obliczonymi tłumieniami. Wynika to prawdopodobnie z błędu w obliczeniach, ponieważ parametry
modalne zidentyfikowane na obydwu laboratoriach powinny być takie same.