无泄漏测量是指测量的时域数据块满足FFT变换要求,不存在泄漏。因此,满足FFT变换要求的测量,称为无泄漏测量。锤击法测试要测量力信号和响应信号,由于力信号需要设置预触发,并且力脉冲作用时间短,因此,即使不加力窗,力信号也是满足FFT变换要求的,满足无泄漏测量要求。
由于预触发不仅对力脉冲起作用,也对响应起作用,如图4-83所示(仅显示了数据块的起始部分),因此,响应对应的时域数据块的起始时刻信号幅值为零,如果响应信号在数据块的末端也能衰减到零,那么,响应也满足FFT变换要求,不存在泄漏,属于无泄漏测量。
图4-83 预触发设置
如果响应信号在采样时间末端还没有衰减到零,那么,信号会出现泄漏,需要施加指数窗。加窗函数会加快响应衰减,虽然此时信号满足FFT变换要求,但是会使得估计出来的阻尼大于结构真实存在的阻尼,所以,要尽量避免加指数窗。(www.xing528.com)
如何避免加窗,实现无泄漏的测量呢?前提条件是在采样周期内,使响应自由地衰减到零。如果采样时间足够长,那么响应有充足的时间去衰减,因而无须加窗。可能不同的商业软件加长采样时间(也可能是采样点数)的方法不一样。如有的为带宽减半,那么采样时间将增加一倍(降低采样频率,而总的采样点数保持不变)。或者是增加总的采样点数,这样就改变了信号样本总量。而Test.Lab通过增加谱线数来加长采样时间,这是因为在相同的带宽下,谱线越多,频率分辨率越小,采样时间越长。
在锤击设置时,应不断尝试相应的参数,以确保能实现无泄漏测量。但如果结构阻尼特别小,在采样末端仍未能衰减到零,这时指数窗是必需的。但加窗时仍需特别小心,不宜加得过大,不然可能存在丢失模态的风险。
综上所述,锤击法测量时应十分小心,根据测量需要选择合适的锤头,锤击时应干脆利落,防止二次连击。为了确定数据的一致性,每个测点多次锤击时应为同一位置,同一方向,力度相当。设置锤击参数时,应不断尝试,尽量实现无泄漏测量。
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