使用激振器對(duì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行激勵(lì)時(shí)，必須將激振器產(chǎn)生的激勵(lì)力有效地施加到待測(cè)結(jié)構(gòu)上，因此，安裝激振器時(shí)，需要考慮待測(cè)結(jié)構(gòu)的動(dòng)態(tài)特性、激振器的動(dòng)態(tài)特性、安裝支承方式、合適的激勵(lì)點(diǎn)和選擇合適的頂桿等方面。本文主要介紹以下內(nèi)容：

　　1. 激振器支承方式;

　　2. 力傳感器的安裝;

　　3. 激勵(lì)點(diǎn)的選擇;

　　4. 頂桿的影響。

　　1. 激振器支承方式

　　為了使激振器的激勵(lì)能量盡量作用于激振對(duì)象的激勵(lì)上，在激振時(shí)讓激振器基座在空間上基本保持靜止。激振器對(duì)待測(cè)結(jié)構(gòu)進(jìn)行激勵(lì)時(shí)，需要將激振器進(jìn)行合理地安裝，安裝時(shí)存在安裝頻率。安裝頻率是指激振器與支承基礎(chǔ)所組成的振動(dòng)系統(tǒng)的固有頻率。對(duì)待測(cè)結(jié)構(gòu)進(jìn)行激勵(lì)的頻率稱為激振器工作頻率。通常激振器有三種方式支承方式。

　　1)激振器剛性固定在基礎(chǔ)上

　　這種方式是指將激振器剛性連接在固定的基礎(chǔ)上或固定支架上，但實(shí)際上基礎(chǔ)不可能是理想的剛性基礎(chǔ)，二者組成的系統(tǒng)總會(huì)存在一定的安裝頻率。當(dāng)?shù)皖l激振時(shí)，即安裝頻率遠(yuǎn)大于激振器工作頻率時(shí)，宜采用這種方式連接。通常要求，安裝頻率高于激振器工作頻率3倍以上。這類安裝常見的是白車身自由模態(tài)測(cè)試，將激勵(lì)器與基礎(chǔ)固定，將車身懸掛起來。

　　2)激振器彈性固定在基礎(chǔ)上

　　彈性固定是指用彈簧或彈性繩等柔性連接方式將激振器支承起來，這種安裝方式的安裝頻率低。如果關(guān)心結(jié)構(gòu)的固有頻率很高，需要高頻激振，當(dāng)采用剛性連接，將導(dǎo)到安裝頻率與工作頻率相差不大，所以，為了滿足安裝頻率遠(yuǎn)小于激振器工作頻率時(shí)，可采用彈性連接方式，通常這種安裝方式要求使安裝頻率低于激振器工作頻率的1/3以下。這種安裝方式的缺點(diǎn)是激勵(lì)力偏小。通常大型的結(jié)構(gòu)，如飛機(jī)、大型機(jī)床等，激振器采用這種安裝方式，對(duì)航空發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)行激振器測(cè)試，用于支承激振器的支架通過彈簧與激振器相連。

　　當(dāng)激振器處于柔性安裝方式時(shí)，為了進(jìn)一步降低激振器的低頻工作頻率范圍，增大激振力，通常會(huì)在激振器外殼上附加一些質(zhì)量塊，用于改善低頻效果。

　　3)激振器彈性固定在待測(cè)結(jié)構(gòu)上

　　上述兩種安裝方式都是將激振器安裝在基礎(chǔ)上，而不是待測(cè)結(jié)構(gòu)上。有些時(shí)候，試驗(yàn)現(xiàn)場(chǎng)很難找到合適的安裝基礎(chǔ)，特別是一些大型結(jié)構(gòu)，如飛機(jī)、橋梁等，往往無法在周圍的基礎(chǔ)上固定激振器。這時(shí)的解決辦法是將激振器彈性固定在待測(cè)結(jié)構(gòu)本身的適當(dāng)部件上，對(duì)于大型結(jié)構(gòu)而言，激振器的附加質(zhì)量是可以忽略的。采用這種方式安裝時(shí)，應(yīng)盡量減少支撐剛度，以避免由支撐傳遞到結(jié)構(gòu)的力較大而產(chǎn)生明顯的多點(diǎn)激勵(lì)。

　　2. 力傳感器的安裝

　　激振器頂桿與待測(cè)結(jié)構(gòu)之間都要安裝力傳感器或阻抗頭。阻抗頭是將力傳感器和加速度傳感器做在一起的傳感器，使用這種類型的傳感器適用于測(cè)量驅(qū)動(dòng)點(diǎn)頻響函數(shù)。如果僅使用力傳感器，想測(cè)量驅(qū)動(dòng)點(diǎn)頻響函數(shù)，還需要額外安裝一個(gè)加速度傳感器，但此時(shí)除了力傳感器外，還有一個(gè)加速度傳感器，相對(duì)于單個(gè)阻抗頭而言，附加質(zhì)量更明顯。

　　由于力傳感器安裝在頂桿端部，但頂桿有兩個(gè)端部可供選擇：靠近激振器端和靠近待測(cè)結(jié)構(gòu)端。正確的安裝方式是將力傳感器安裝在靠近待測(cè)結(jié)構(gòu)端，這樣力傳感器起到了分離待測(cè)結(jié)構(gòu)與激振器的作用。如果力傳感器安裝在靠近激振器端，而頂桿需要與待測(cè)結(jié)構(gòu)剛性連接，那么，此時(shí)頂桿將成為待測(cè)結(jié)構(gòu)的一部分了，這是不正確的。

　　很多情況下，由于激勵(lì)點(diǎn)位置為曲面或斜面，或者需要使激勵(lì)力在多個(gè)方向有分量，通常會(huì)采用傾角激勵(lì)。如果采用傾角激勵(lì)，測(cè)試工程師需要考慮兩個(gè)方面的事情：是否需要將傾角的激勵(lì)力進(jìn)行分解，怎樣定義激勵(lì)力的方向。

　　事實(shí)就是真的不需要將激勵(lì)力分解到整體坐標(biāo)系下各個(gè)方向的力分量。即使你能將激勵(lì)力分解成整體坐標(biāo)系中的兩個(gè)分離的分力，實(shí)際上你也得不到兩個(gè)獨(dú)立分離的分力，這兩個(gè)分力與施加到結(jié)構(gòu)的這個(gè)獨(dú)立激勵(lì)力是線性相關(guān)的。還記得當(dāng)使用多個(gè)激振器對(duì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行激勵(lì)時(shí)，要通過PCA分析來檢查各個(gè)激勵(lì)力之間是否線性無關(guān)嗎?因此，當(dāng)使用傾角激勵(lì)結(jié)構(gòu)時(shí)，不需要分解激勵(lì)力。

　　在進(jìn)行參數(shù)設(shè)置時(shí)，必須定義一個(gè)激勵(lì)力的激勵(lì)方向，由于使用傾角激勵(lì)，激勵(lì)力的方向與總體坐標(biāo)有一定的夾角，因此，定義激勵(lì)力的方向時(shí)，通常選一個(gè)力分量的方向作為通道設(shè)置中的激勵(lì)力方向。

　　當(dāng)對(duì)結(jié)構(gòu)施加激勵(lì)時(shí)，通常使用膠水將力傳感器(帶底座)粘貼在待測(cè)結(jié)構(gòu)上，雖然激勵(lì)力僅沿頂桿軸向激勵(lì)，但結(jié)構(gòu)在激勵(lì)點(diǎn)還是會(huì)產(chǎn)生橫向振動(dòng)，因此，粘貼力傳感器的脫水還需要承受一定的剪切力，像502膠就不滿足要求，通常的做法是采用AB粘貼力傳感器。