用模态测试与仿真相结合的方法获取天然花岗石的弹性模量(二)

xjgao · 发表于 2012-3-14 17:31:59

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3.印度产天然花岗石的自由模态测试
印度产天然花岗石是一种刚由印度进口到中国的花岗石，目前还没有得到它的弹性模量。为此，采用模态测试与仿真相结合的方法求印度产天然花岗石的弹性模量，而印度产天然花岗石的自由模态测试是求其弹性模量的基础。
3.1 测试准备
本次自由模态测试采用锤击法进行测量，使用的仪器是比利时LMS公司SCADAS305振动噪声测试仪，使用的测试软件为Modal Impact和Modal Analysis，可同时测量24路振动量，所使用的力锤和加速度传感器具体参数如表2所示。

表2 力锤及加速度传感器参数

本次制作了3个大小为400×100×20mm的试件用于测试，用吊绳将试件悬吊起来模拟自由边界，采用固定锤击点，移动加速度传感器的方式进行测量。根据均匀布置的原则在每个试件上表面等距离布置了10个点，每一点都测量XYZ三个方向的响应，根据先前仿真经验并依据不选取节点的原则选取了锤击点及其锤击方向，布置点及锤击点如图2所示。

图2 LMS测试及仿真模型图

3.2 测试结果
根据上述所做的测试准备，开始对3个试件进行试验模态测试，测试完成并进行测试验证后得出测试结果（如表3、4所示）。
4.自由模态仿真
采用有限元仿真软件对印度产天然花岗石进行仿真，仿真流程如图3所示，但是本次对单体进行的是自由模态仿真，故没有定义相互作用和定义边界条件这两步。在仿真过程中，创建几何模型时根据试件实测值建立，定义材料属性时赋予密度、泊松比和弹性模量。密度是根据3个试件实测的质量及体积算出的。当泊松比由0.25～0.32变化时，模态变化不大，故泊松比采用0.28。仿真过程中要不断改变弹性模量使仿真的前三阶模态振型与测试模态振型相符，前三阶模态频率基本一致。

图3 有限元仿真流程

表3 三个试件测试与仿真优化的参数对比

dhguadqnhe · 发表于 2012-3-14 17:55:08

不错，好资料，谢谢分享

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用模态测试与仿真相结合的方法获取天然花岗石的弹性模量(二)

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