薄板模态测量及分析开题报告

1. 研究目的与意义

模态是机械结构的固有振动特性，每一个模态具有特定的固有频率、阻 尼比和模态振型。这些模态参数可以由计算或试验分析取得，这样一个计算或试 验分析过程称为模态分析。模态分析就求特征值和特征向量的问题，特征值就是要知道结构振动的一些基本振型对应的频率，在实际中，有时为了避开这这些基本频率，防止共振，有时要加强振动，看实际需要，基本自然频率可以给我们一个准则，可知道我们的结构变形是算快还是算慢，基本自然频率也可以代表结构整体的刚度：频率低表示结构的刚度很低（结构很柔软），相反的频率高表示结构的刚度很高（结构很坚硬）。结构的软硬程度视需求而有不同的设计，譬如刚性的高楼设计虽然比较不会摇动的太厉害，但是却不容易吸收地震能量；相反的柔性的高楼设计虽然会摇动比较大，但是往往可以吸收很大的地震能量。

2. 研究内容和预期目标

本论文主要研究对薄板结构进行试验模态分析，通过正弦稳态激励方法，得到了薄板的固有频率，振型和阻尼等主要模态参数，并用有限元方法对薄板的模态参数进行分析，并将情况进行对比，得到有意义的结果。

3. 研究的方法与步骤

本论文利用通过瑞利-利兹法研究悬臂固定，双边固定，四边固定三种不同边界条件下方形薄铝板的共振形态，并得到前4阶的共振频率以及对应的挠度分布，利用挠度分布公式结合振幅波动的电子散斑干涉原理，计算三种边界条件下前4阶散斑共振条纹的光强分布。

将共振条纹图像与挠度分布理论公式结合，从被测薄板的单幅条纹图像中提取条纹的间隔信息，根据条纹间隔结合挠度分布公式计算薄板在共振下变形的真实值，并且采集不同激振电压下的共振条纹图像，利用算法从条纹中计算薄板共振的变形值。

电子散斑干涉技术:当激光照射到粗糙表面时会发生散射，在空间中产生方向随机分布的散斑子波，各子波相互干涉就形成了散斑干涉。

4. 参考文献

[1]季业, 贾大功. 电子散斑干涉测量技术在薄板结构模态分析中的研究[j] .2012.(12)

[2] 吴永桥，顾伯达， 张光颖， 王难烂. 薄板结构的模态分析[j] .武汉理工大学学报（信息与管理工程版）2001, (4)

[3] 郝育新,王颖,王建华,张伟. 基于ansys的( p/fgm/p)悬臂矩形板的模态分析[j].2014(3)

5. 计划与进度安排

[1]3月26日- 4月01日文献检索，提交开题报告

[2]4月02日- 4月15日论文研究，提交外文翻译初稿

[3]4月16日-5月27日论文研究，提交论文初稿