如何进行结构试验中的预采集？

预采集，也称预试验，目的是为模态试验设置合适的参数和对待测结构进行检查。参数设置包括通道参数、带宽、频率分辨率和参考点选择等，检查包括相干检查、线性检查、互易性检查、驱动点检查、数据一致性和非线性评估等。

预试验时，应选择多个测点位置进行激励，响应传感器应分布在结构各个特征部件上，当传感器数量不够时，可分批次移动传感器。数据采集时尽量提供无泄漏的测量，避免加窗。

采集到时域信号以后，首先查看时域相关信息，然后再进一步查看频域相关信号。从时域信号可以反映出力脉冲的作用时间、采样长度、触发电平、模数转换器（ADC）的电压量程等设置是否合理。如果是锤击法测试，从响应可以看出在采样周期末端，信号是否自然地衰减到零。如果信号还没有完全衰减到零，则此时需要考虑增加采样长度或者加大谱线数。锤击法测试时需要设置触发电平，如果设置的电平过高，则需要使用较大的锤击力；如果设置过低，可能导致误触发。因此，在设置触发电平时，需根据现场预试验合理地设置触发电平。通常软件会自动根据多次锤击结果给出建议值。

在设置ADC电压量程时，通常采用自动量程的功能。即测试系统自动根据测量信号的大小，就近选择与该信号最大电压值最接近的一档电压量程。如阈值设置为6dB，那么自动量程的设置原则如下：选择离两倍的当前信号最大电压值最近的量程作为自动量程设置的结果。但很多时候，可能预试验的自动量程设置会因为锤击点的不同，而出现过载的现象，需要后续手动再调节量程。

如果是锤击法测量，还需要确定合适的锤头，以保证能激起感兴趣带宽内的所有模态，如果FRF和相干都可接受，哪怕力谱衰减30dB，测量也是可接受的。

预试验还有一个重要的作用是确定合适的模态参考点。通常通过驱动点测量来确定，需要从多个驱动点测量数据中选择出一个或几个测点作为模态参考点。选择的原则是从候选的驱动点测量中选择峰值多且明显的测点作为第一个模态参考点，第二个模态参考点应有别于第一个模态参考点，也就是说，第二个模态参考点能提供第一个参考点不可见的模态，同理，第三个参考点应能提供第一、二个参考点不可见的模态，其他的同理。这样能保证每个参考点都能提供一些额外的模态信息，可最大限度地测量出所有关心的模态。(www.xing528.com)

很多时候，在预试验时，人们只检查驱动点FRF。虽然这是系统测试过程中比较关键的一次测量，特别是考虑模态振型缩放时，但是驱动点测量不总是效果最理想的测量。因为驱动点FRF的虚部的各个峰值总是具有相同的相位关系。如果两阶模态彼此非常靠近，那么有时就很难确定数据中实际存在多少阶模态。此时，更好的方法是检查跨点FRF。注意到跨点FRF的虚部所有峰值不存在相同的相位关系。这对确定空间上非常接近的密集模态相当有用，在预试验时应该总是做这个检查。

如果待测结构是轻质结构，必须要考虑传感器附加质量对模态频率的影响，这一点，可以参考本章4.10评价传感器附加质量对模态频率的影响。

不管是锤击法还是激振器法，都需要进行相干检查，要确保相干系数在0.85以上。

对于激振器而言，还需要对结构进行线性检查和互易性检查，就如何进行线性检查和互易性检查，请参考本章4.3细说模态分析四大基本假设。