全场扫描式激光测振仪光盘模态测试应用

什么是模态分析?

模态分析是物体结构在振动激励下的动态特性,可以通过模态分析提取结构的模态参数(动态特性);

模态参数可以帮助结构工程师理解结构对环境条件的响应,从而进行设计验证。

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为何需要对光盘进行模态分析?

随着光盘驱动器资料传输速率的增加,主轴马达的转速也随之增高,如今已达到约为每分钟12000转;

如果光盘有一点偏心质量的存在,不平衡量所造成的振动就会加剧,给光学头的聚焦和循环造成极大的困难;

对光盘进行模态测试分析得到其固有频率和振型变化,用来判定光盘强度是否满足设计要求。


光盘接触式模态测试缺陷

1)光盘质量小,接触式传感器对光盘的测试影响大;

2)模态振型需要对光盘采集多点数据,传统方法需分多次测量,效率低;

3)光盘模态分析急需无质量附加,又高效的测量方式。

光盘模态测试分析解决方案:全场二维扫描式激光测振仪LV-SC400模态测试系统

激光多普勒测振仪能实现纳米级、皮米级的振幅分辨率;

系统采用激光作为探测手段,完全无附加质量影响,能够在很小和很轻的结构上进行测量。

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单点扫描式激光测振仪系统特点:

振镜可实现40°×50°的偏转角度变化;

相机可实现30x光学变焦、12x数字变焦;速度分辨率0.01μm/√Hz,位移分辨率1pm;


激光测振测试环境搭建:

1、信号发生器产生扫频信号,通过压电片激励光盘振动;    

2、扫描激光测振仪设备搭建;

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3、软件上进行建模布点,激光点进行逐点扫描和采集数据

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全场扫描式激光测振仪数据分析:

1、软件上可进行时域分析、频谱分析、频响幅值分析和频响相位分析

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2、通过模态算法进行模态分析,分析得到频率、阻尼比

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3、振型显示

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50 Hz振型(上图)


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105 Hz振型(上图)


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265 Hz振型(上图)


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487 Hz振型(上图)


通过扫描式激光测振仪测试分析得到光盘的固有频率以及模态振型,为评价光盘特性通过了有利的理论依据;

全场扫描式激光测振仪能够对快速的进行非接触式模态测试,相比于传统的贴片式传感器有着较大的优势;

全场二维扫描式激光测振仪也可应用其他结构分析如超声压电测试以及新型材料的研究中。