【引言】
模态试验，作为研究系统振动特性的核心手段，通过测量频率、阻尼、振型等参数，揭示结构动态响应的秘密。在实验中，激励手段的选择至关重要，本文将深入探讨激振器激励与锤击激励在试验中的异同，以北京东方所与铁道科学研究院合作的动车组轮对模态测试为例进行剖析。
【试验配置解析】
1. 力锤激励
图1所示，力锤激励试验配置主要包括采集系统，装有力传感器的力锤，以及加速度传感器。它的灵活性在于能轻松定位激励点，但对测试者的技术要求较高，需确保敲击力度一致，避免影响数据的互异性。
2. 激振器激励
如图3所示，激振器激励配置则包含了采集仪、功率放大器、柔性杆、阻抗头和加速度传感器。激振器的优势在于控制力的精确性，但可能引入额外的质量和刚度，对轻型结构和对称结构的测试有影响。在MIMO试验中，激振器数量与试验成本相关。
【试验过程与差异】
3.1 试验设置差异
力锤可灵活改变激励点，但要求操作技巧，而激振器控制力更稳定，能避免局部模态。然而，激振器连接结构可能导致额外误差，且MIMO试验成本上升。
3.2 信号处理差异
力锤需要高采样率，可能影响频率分辨率力锤信号需处理泄露和噪声，激振器信号处理则依赖于激励信号类型，可能涉及多输入频响函数算法。
【实验结果与分析】
通过对比力锤和激振器的模态拟合结果，两者模态频率基本一致，但激振器激励在特定位置由于结构对称性被破坏，导致模态数量的识别略有差异。
【结论提炼】
结论是，激振器与力锤各有优势：激振器提供更精确的力控制，而力锤对结构影响较小。在信号处理上，两者方法各异，需针对具体结构特点选择合适的方法。特别是密集模态结构试验，激励方式和参考点数量的选择至关重要。
【结束语】
模态试验中的激励方式选择直接影响测试结果的准确性，理解并掌握这两种方法的优缺点，有助于优化试验设计，提升实验精度，为结构振动特性分析提供更准确的依据。
