EDM Modal · OMA

Crystal Instruments EDM Modal 工作模态分析 (OMA) 测试软件

仅靠环境振动响应即可识别模态，无需人为激励，适用于桥梁、海上平台等无法施加受控激励的大型结构

Crystal Instruments Corporation 原厂产品，西科创业中国区供货与服务 · 原厂页面 ↗

产品概述

工作模态分析（OMA）是 EDM Modal 软件中专为环境振动数据设计的测试模块，提供专门的操作流程与设置界面。配合大通道数据采集系统（如 Spider-80X 或 Spider-80Xi）使用时，这种方式同样具有更高的测量效率与精度，并降低试件承受的局部应力。

常规的模态分析方法与流程基于实验室中的受控激励试验：先测量频响函数（FRF），再以此作为输入进行模态参数识别。但结构实际承受的载荷条件往往与实验室测试相差很大。在不少场合下——例如海上平台的激励，或桥梁受到的交通与风载激励——用标准测试设备施加受控激励即使并非不可能，也非常困难。此时观测到的运行振动数据往往就是唯一可用的资源。

工作模态测试正是为测量并处理这类环境振动响应数据而设计，处理结果可直接用于参数识别。得到的交叉功率谱向量还可以通过反卷积方法进一步平滑。软件提供易于使用的测试流程、点/方向自动或手动递增、用户自定义参考通道、在测量前用 Scope 标签页查看通道数据、展开显示所有输入通道相对参考通道的交叉功率谱，以及对交叉功率谱向量进行多次平滑或取消平滑。模态分析流程与工作模态测试无缝衔接。

技术参数

Crystal Instruments EDM Modal 工作模态分析 (OMA) 测试软件 — 技术参数
最大输入通道数 (配 Spider-80Xi)	512 通道

参数摘自原厂资料。同一型号常有选配与衍生版本，下单前请与我们确认最终配置。

核心特性

以环境振动响应为输入，无需人为受控激励
面向桥梁、海上平台等无法主动激励的大型结构
展开显示所有输入通道相对参考通道的交叉功率谱
交叉功率谱向量可用反卷积方法多次平滑
支持用户自定义参考通道
测量前可用 Scope 标签页预览通道数据

典型应用

桥梁在交通与风载下的工作模态分析
海上平台等难以施加受控激励的结构
建筑与大型土木结构的运行状态模态识别
大坝、基础设施结构的结构动力学评估
无法使用激振器或冲击锤现场测试的场合
结合 GPS 时间同步的大型分布式结构测量

常见问题

锤击法（力锤）和激振器法该怎么选？

锤击法设备简单、轻便、适合现场和中小型结构，一次敲击就能激励很宽的频带，但能量有限、对大型或高阻尼结构信噪比不足，也要注意“双击”检测。激振器法用电磁式激振器连续输出随机、猝发随机或正弦信号，能量可控、信噪比高，适合大型结构、模态密集或需要高精度阻尼的场合。选择时看结构尺寸、关心的频段和所需精度：小型零部件、现场快速排查优先力锤；大型结构、密集模态或要拿高精度阻尼，用单点（SIMO）或多点（MIMO）激振器。Crystal Instruments 的 EDM Modal 同时覆盖两类方法，并在锤击模块中提供双击检测与驱动点选择。

做模态测试需要多少通道？通道数怎么定？

通道数取决于测点（自由度）数量和测量策略。若用移动锤击、固定加速度计的“roving hammer”方式，只需 1 个力通道加 1 个响应通道（共 2 通道）就能逐点采集整段 FRF；若在多个测点同时布置加速度计、一次激励全部采集，则通道数等于同时测量的响应点数。大型结构测点多、希望提高效率时，用高通道系统更合适。Crystal Instruments 的 EDM Modal 配合 Spider-80X/80Xi 可扩展到 512 个输入通道，并能通过 Spider-HUB 网络同步多台机箱，既支持 2 通道现场快测，也支持上百通道的实验室批量测量。

模态分析得到的固有频率、阻尼和振型分别有什么用？

固有频率是结构容易共振的频率，激励若落在该频率附近会放大响应，需通过改频（加质量或加强刚度）或改变运行转速避开；阻尼比反映振动衰减的快慢，决定共振峰的高度和响应预测的准确性，是低频段最难测准、也最依赖动态范围的参数；振型描述结构在该频率下的变形形状，可直观看出哪里振幅最大、哪里是节点，用于定位薄弱环节和判断应重点加强或做阻尼处理的区域。三者合称模态模型，可用于排查故障、修正有限元模型、做结构动力修改与响应预测，Crystal Instruments EDM Modal 提供稳定图、MAC、FRF 合成与三维振型动画来验证结果。