某天做的測量與另一天的測量看起來不同，這是怎么回事？讓我們來考察這個測量，以說明發生了什么。

過去我們已討論了許多不同的測量問題，但這個問題的確值得重視。當然，從一天到另一天，或者從一小時到另一小時，甚至從一周到另一周的測量總是會有差異，這些生活中的典型細微差異在我們進行結構測試時也是存在的，這是正常的變化。但是，你展示給我的這些測量完全不同于我們正常看到的變化。在這次特定的測量中，在低頻段變化很微小，但在高頻段變化相當顯著。因此，讓我們仔細考察這次測量，以探究到底發生了什么。我們主要跟蹤的是測試的固定裝置，它在這些測量中可能起到了非常重要的作用。

測試對象是一塊小型的風機葉片。測試的葉片處于“夾緊”狀態。葉片自身重量小于2磅，安裝在800磅的光學平臺上。光學平臺足夠大，能充分用于模擬葉片的“夾緊”狀態。實際上，有一個可用的分析模型，從這個模型中能夠提取到處于“夾緊”狀態的葉片模態。然而，分析模型從來都不是完美的，它只能算是一種近似。對于這類簡單結構的模型，我們希望能得到相當精確的結果。

因此，首先要獲得安裝在光學平臺上的葉片的頻響函數。對這個結構采用法向錘擊測試，激勵和響應用FFT分析進行測量。葉片通過一個固體安裝塊和一些螺桿固定在光學平臺上。安裝塊（作為墊片）位于葉片和光學平臺之間，螺桿固定它們。固體安裝塊是必須有的，起到了墊高葉片的作用，當葉片發生彎曲變形時，不至于受到光學平臺的干涉。

總的說來，這些頻響測量看起來是可接受的，相干也是可接受的。頻響函數如圖1所示，圖1中還包含了一張測試設置照片。頻響函數的低頻部分我們不關心，因此，這部分被測試照片遮擋起來了。

圖1 周五的FRF和測試設置

第一次的測量似乎是可接受的。這次的測量是在周五下午進行的，下一周進行其他一些測試。好的做法是下周一上午再次進行剩余部分的測量。第二次測量總的說來也是可接受的。頻響函數如圖2所示，圖2中還包含了第二次測試的現場照片。由于不關心低頻段的頻響，因此現場測試照片遮擋了低頻段部分。

圖2 周一的FRF和測試設置

但周一上午進行的測量看起來不同于周五進行的測量。周五測量時，一些測試人員由于不小心，被伸出的固定螺桿刮傷了頭部。圖3給對了兩次測量的比較。

圖3 比較周一和周五的測量

幸運的是，有人注意到了這些顯著的不同，因而決定停止測試，以確定什么原因引起了顯著的差異。圖3中清楚地表明了在低頻段模態本質上是相同的，存在的差異也是正常的變化。但在高頻段卻差異顯著，宛如對不同的測試對象進行的測量。

顯然，第一印象會直接指向用于固定葉片到光學平臺的固定裝置。但是檢查聯接、擰緊和裝配后，沒有發現任何可感覺的不同。

因此，當我第一眼看到這個測量時，我立即懷疑兩次測試中可能存在一些不同，可能是一些類型的調諧吸振器效應引起的差異。我為什么會得出這樣的結論，是因為在低頻段，只存在一般意義上的頻率移動，這可能就是調諧的吸振器效應引起的。

因此，在進行了一些偵察工作和詢問了一些有關于兩次測試不同的基本問題之后，有關這個問題的一些想法出現了。再詢問了幾個問題和對測試設置照片進行了更仔細的檢查后，一件事情引起了我的注意。

原來實驗室負責人非常注重安全，三根從葉片和固定塊中伸出的螺桿容易引起一些傷害。如果有人圍著測試設置不小心，就可能被伸出的螺桿刮傷。因此，作為預防，實驗室負責人使用了一些軟泡沫安裝在長螺桿頂部。（這些泡沫本質上是一些軟的包裝泡沫，你可以在電子產品的包裝箱中找到，質量非常輕，無論什么情況下也不存在結構效應。）但是…

泡沫的確非常非常輕，但是安裝在長螺桿的頂部，它改變了懸臂螺桿的模態。說來也奇怪，懸臂螺桿移動后的頻率剛好與葉片的某階固有頻率重合。這樣一個傳統的調諧吸振器效應使得一個模態分裂成了兩個模態（見圖3紅色曲線的第5階模態）。毫無疑問，這個效應是非常顯著的。

如果你不相信這個可能發生和這個是問題的真正原因，你可以再次測試這個結構五次以上，測試過程中使用和不使用小型包裝泡沫在螺桿頂部，這樣每次試驗就可以復制從周五到周一所做的試驗了。

因此，原則是任何動力學測試中的固定裝置對測試數據都有影響。在這個例子中，這個影響對葉片的第5階模態影響非常顯著。所有的動力學測試，必須仔細檢查任何固定裝置。你不知道測試中會發生什么狀況。如果你還有模態分析其他問題，請咨詢我。