模态试验技术与实践
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作者序

《模态试验技术与实践》一书是在振动噪声试验专家尹亦阳先生的鼓励和帮助下完成的。本书自2012年开始准备至2020年完稿,期间数度中断,如果没有尹亦阳先生的鼎力支持,这本书至今都无法完成,而且尹亦阳先生对本书进行了通篇的审阅。在此对尹亦阳先生表示衷心的感谢。

作者自2005年开始振动和模态的相关学习与研究。在学习和工作中发现,制约振动和模态试验结果精度的主因并不是理论算法,而是试验的具体操作和相关设备的使用方法。比如,作者曾经设计过一款隔振器,在仿真软件中计算得到的隔振器基频为180Hz,但是在对实物样机进行试验后发现,隔振器的基频为18Hz。另外,作者在亲自参与的某次模态试验时发现,试验得到的频响函数充满了噪声毛刺,经过逐项排查,发现是激振器冷却风机的振动影响了力传感器的激励信号。而让作者印象最深刻的一件事是,对同一结构在同一天的不同时刻进行试验,得到的结果竟然无法对应。原因是两次试验之间下过一场雨,空气湿度引起结构边界的间隙发生了变化,从而导致被测结构的边界刚度增加。

从试验中得到的教训让作者认识到,试验结果的精度往往与试验人员的经验成正比,而试验人员的经验常常就是在工作中经历过的错误。如果让每一个试验员都通过犯错增长经验,那么这种成长效率是非常低的。为了避免让刚入门的试验人员走太多的弯路,也为了让刚刚接触模态试验的工程师和在校学生能够快速掌握模态试验的基本操作方法、步骤和模态试验过程中的注意事项,作者编写了这本《模态试验技术与实践》。

作者编写本书的另一个原因是现阶段鲜有关于模态试验的书籍,大多数著作都是关于模态理论或模态实验的。与模态试验不同,模态实验的重点是验证模态参数辨识算法是否准确高效,在模态实验的著作中对如何获取结构频响函数的方法往往一带而过,读者能够获取到的测试方法和注意事项非常少。

本书在编写过程中,得到了中国兵器工业第208研究所王佳高级工程师和沈阳飞机工业(集团)有限公司动力室主任迟英高级工程师的支持和帮助。王佳高级工程师是作者的良师益友,他除了在工作中给作者以支持外,还在本书成书过程中提供了非常重要的建议,在此表示深深的感谢。迟英主任是作者在地面共振试验方面的老师,感谢迟英主任对作者GVT试验的悉心指导。

感谢西门子工业软件(北京)有限公司孙卫青博士在本书编写过程中提供了大量的修改建议,感谢西门子工业软件(北京)有限公司技术总监方志刚先生和何安定博士的大力支持与帮助。

感谢由孙卫青博士领导的西门子工业软件(北京)有限公司试验部专家组李旭东博士、李凌寒博士、苏彬先生、张长辉先生、焦吉祥先生、王谛博士、张武先生和王振先生对作者工作上的支持和帮助。

《模态试验技术与实践》在出版过程中得到了机械工业出版社孔劲老师的鼎力支持。得益于孔老师的专业能力,加之孔老师的热情相助,才使本书能够顺利面世,作者在这里表示衷心的感谢。

作者

于晨烟亭