Patrycja Grabowska Weronika Hasslinger Andrzej Jugowicz Sławomir Kantor Rafał Duda	Identyfikacja Układów Mechatronicznych Laboratorium nr 4 Sprawozdanie	Prowadzący: Łukasz Ambroziński
IMIR, Mechatronika, Projektowanie Mechatroniczne, Gr. 2 „Czarne Orły”	Temat: Test z wymuszeniem młotkiem modalnym	Data zajęć: 16.04.2015r.

1. Stanowisko pomiarowe:
   Obiekt pomiaru zawieszony był bez kontaktu z otoczeniem, Przy pomocy młotka modalnego wymuszono drgania. Młotek modalny rejestruje siłę wymuszenia, a czujniki drgań zbierają odpowiedź dynamiczną. Czujniki oraz młotek podłączone są do analizatora sygnałów.

2. Wymiary badanego obiektu

1. Skrypt w Matlabie

clc

clear all

close all

%% uderzenie w część aluminiową

% wczytanie danyc z plików tekstowych

x11=abs(load('lab4_pom_1_cz_1.unv'));

x12=abs(load('lab4_pom_1_cz_2.unv'));

x13=abs(load('lab4_pom_1_cz_3.unv'));

x14=abs(load('lab4_pom_1_cz_4.unv'));

fs=1025; %częstotliwość próbkowania

k1=1:length(x11);

f=(k1-1)/(length(x11)-1)*fs;%skala częstotliwości

%wykresy

figure(1), plot(f,x11);xlabel('Częstotliwość [Hz]'),

ylabel('Amplituda FRF [m/s^2 /N]');

title('Wykres FRF- I czujnik, I pomiar');grid;

figure(2), plot(f,x12);xlabel('Częstotliwość [Hz]'),

ylabel('Amplituda FRF [m/s^2 /N]');

title('Wykres FRF- II czujnik, I pomiar');grid;

figure(3), plot(f,x13);xlabel('Częstotliwość [Hz]'),

ylabel('Amplituda FRF [m/s^2 /N]');

title('Wykres FRF- III czujnik, I pomiar');grid;

figure(4), plot(f,x14);xlabel('Częstotliwość [Hz]'),

ylabel('Amplituda FRF [m/s^2 /N]');

title('Wykres FRF- IV czujnik, I pomiar');grid;

%% uderzenie obok części aluminiowej

% wczytanie danyc z plików tekstowych

x21=abs(load('lab4_pom_2_cz_1.unv'));

x22=abs(load('lab4_pom_2_cz_2.unv'));

x23=abs(load('lab4_pom_2_cz_3.unv'));

x24=abs(load('lab4_pom_2_cz_4.unv'));

fs=1025; %częstotliwość próbkowania

k2=1:length(x21);

f2=(k2-1)/(length(x21)-1)*fs;%skala częstotliwości

%wykresy

figure(5), plot(f2,x21);xlabel('Częstotliwość [Hz]'),

ylabel('Amplituda FRF [m/s^2 /N]');

title('Wykres FRF- I czujnik, II pomiar');grid;

figure(6), plot(f2,x12);xlabel('Częstotliwość [Hz]'),

ylabel('Amplituda FRF [m/s^2 /N]');

title('Wykres FRF- II czujnik, II pomiar');grid;

figure(7), plot(f2,x23);xlabel('Częstotliwość [Hz]'),

yabel('Amplituda FRF [m/s^2 /N]');

title('Wykres FRF- III czujnik, II pomiar');grid;

figure(8), plot(f2,x24);xlabel('Częstotliwość [Hz]'),

ylabel('Amplituda FRF [m/s^2 /N]');

title('Wykres FRF- IV czujnik, II pomiar');grid;

1. Otrzymane wykresy funkcji FRF.

   1. Pierwszy pomiar- uderzanie w aluminiową część płata

      1. 
         

         • Na wykresie widoczne jest 6 prążków dla: 81,16; 234,5; 435,9; 493; 745,5; 1007Hz.

         • Największa amplituda przypada dla częstotliwości 81,16Hz

      2. 
         

         • Na wykresie widocznych jest 5 prążków dla częstotliwości: 81,16; 234,5; 435,9; 493; 1007Hz- dla 745,5Hz prążek przestał być widoczny.

         • Największą amplitudę ma drugi prążek, wartość pierwszego prążka jest mniejsza w porównaniu z odczytem z pierwszego czujnika.

      3. 
         

         • Na wykresie widocznych jest 5 prążków dla częstotliwości: 81,16 , 234,5 , 435,9 , 493, 1007Hz.

         • Amplituda pierwszego prążka znacznie spadła w porównaniu z odczytem z pierwszego czujnika. Spadła również amplituda dla prążka 493Hz.

      4. 
         
         

         • Na wykresie można zauważyć 5 prążków : 81,16 , 234,5 , 435,9 , 493, 1007Hz.

         • Amplituda pierwszego prążka znacznie wzrosła w porównaniu z odczytem z trzeciego czujnika.
           
           

   2. Drugi pomiar – uderzenie w nie aluminiową część płata

      1. 
         
         

         • Na wykresie bardzo dobrze widoczne są 4 prążki występujące w pierwszym pomiarze: 81,16; 234,5; 435,9 i 493Hz.

         • Największą amplitudę, podobnie, jak w pierwszym pomiarze, ma prążek 81,16Hz.

         • Prążki dla częstotliwości większych niż 600Hz są mało widoczne, często nachodzą na siebie, np.: 652,3; 724,4; 982,9Hz. Prążki te nie są widoczne na wykresach z pierwszego pomiaru.
           
           

      2. 
         

         • Na wykresie bardzo dobrze widoczne są 4 prążki występujące w pierwszym pomiarze: 81,16; 234,5; 435,9 i 493Hz.

         • W przeciwieństwie do odczytu dla II czujnika w pierwszym pomiarze, największą amplitudę osiąga pierwszy prążek.

         • Prążki dla częstotliwości większych niż 600Hz są mało widoczne, często nachodzą na siebie, np.: 658,3; 733,4; 946,8Hz. Ostatni prążek powstał poprzez uśrednienie 3 nakładających się. Prążki te nie są widoczne na wykresach z pierwszego pomiaru. Nie pokrywają się one również z prążkami uzyskanymi podczas pomiaru na I czujniku.

1. 
   
   

   • Na wykresie bardzo dobrze widocznych jest 5 krążków: 81,16; 234,5; 435,9; 493 i739,4Hz.Cztery pierwsze z nich są widoczne w pierwszym pomiarze.

   • Podobnie jak w I pomiarze, dla III czujnika, wartość amplitudy dla I prążka znacznie spada w stosunku do odczytu z pierwszego czujnika.

   • Prążki dla częstotliwości większych niż 600Hz są wyraźniejsze niż na odczytach z poprzednich 2 czujników, jednak wciąż część z nich nakłada się na siebie: 643,3; 964,9Hz. Ostatni prążek powstał poprzez uśrednienie 3 nakładających się. Prążki te nie są widoczne na wykresach z pierwszego pomiaru. Nie pokrywają się one również z prążkami uzyskanymi podczas pomiaru na I czujniku.

2. 
   
   

   • Na wykresie można zauważyć 6 prążków dla częstotliwości: 81,16; 222,4; 435,9; 493; 742,4; 946,8Hz.

   • Tylko 3 z nich pokrywają się w wynikami z pierwszego pomiaru oraz z wynikami z pozostałych czujników.

   • Wyniki dla częstotliwości powyżej 600Hz nie są dokładne, ostatni prążek powstał poprzez uśrednienie 3 nakładających się. Prążki te nie są widoczne na wykresach z pierwszego pomiaru. Nie pokrywają się one również z prążkami uzyskanymi podczas pomiaru na I czujniku.

1. Wartości częstotliwości drgań własnych
   

Częstotliwość	Wartość [Hz]
f1	81,16
f2	234,5
f3	435,9
f4	493
f5	1007

6. Wnioski

   1. Dla elementu, który posiada regularną strukturę budowy (np.: jest wykonany z metalu) możliwe jest określenie częstotliwości drgań własnych, nawet, jeśli są one większe od częstotliwości Nyquista – prążek dla częstotliwości 1007Hz występuje dla wszystkich czujników w pierwszym pomiarze.

   2. Dla elementu posiadającego nieregularną budowę, trudno jest odczytać prążki dla częstotliwości większych niż częstotliwość Nyquista. Prążki te mają różne rozkłady, często nakładają się na siebie, nie można ich jednoznacznie określić –prążki dla częstotliwości większej niż 600Hz w drugim pomiarze.

   3. Dla elementu o nieregularnej strukturze w punkcie znajdującym się w dużej odległości od punktu wzbudzenia odchyleniu mogą ulec również prążki niższych częstotliwości niż częstotliwość Nyquista – dla czujnika 4. w drugim pomiarze pojawił się prążek dla częstotliwości 222,4Hz, a zniknął dla 234,5Hz.

   4. W zależności od odległości od miejsca uderzenia oraz występowania węzłów i strzałek drgań własnych modelu na wykresach FRF otrzymanych z 4 czujników można zauważyć różne wartości amplitud dla poszczególnych prążków (porównanie amplitud I prążka dla pierwszego i trzeciego czujnika). W pierwszym pomiarze, porównując zmiany amplitud dla pierwszego i drugiego krążka, można zauważyć spadek wartości pierwszego i wzrost wartości drugiego krążka, a następnie powrót do stanu pierwotnego. Zjawisko to jest zaburzone w drugim pomiarze – w wynikach z II czujnika amplituda dla I krążka wciąż jest większa niż dla II. Pokazuje to, że nieregularna struktura obiektu zaburza pewne zjawiska charakterystyczne dla drgań własnych obiektów.