晶钻客户使用晶钻仪器公司的Spider-80M硬件系统和EDM-Modal模态分析软件对他们的飞机进行地面振动测试(GVT)。这个试验使用4个模态激振器来激励飞机，100个加速度传感器采集飞机的响应，以测量多参考频响函数(FRF)数据集。试验采用突发随机输出激励，采用p-LSCF频域曲线拟合算法(Poly-X)对多输入多输出(MIMO)数据进行处理，提取模态参数。
四个用于激励飞机的模态激振器被安装在不同的位置。创建飞机线框模型，根据EDM Modal软件中创建的网格，在测量点上安装100个加速度传感器。相应配置力传感器和加速度传感器的输入通道参数。
图 1 根据飞机的测量网格配置和映射输入通道
几种输出激励类型（如随机、正弦等），可以用于多输入多输出(MIMO)模态测试。在这个案例中，用户使用突发随机激励，并定义输出的持续时间，避免对测量数据加窗处理。
图 2 GVT使用四个模态激振器时突发随机输出设置
通过分析单次运行的时域和频域图，以观察单次GVT模态测试的数据质量。
图 3 飞机装配体GVT模态试验时域和频域图
利用时域多参考LSCE (PTD)或频域p-LSCF (Poly-X)算法对多参考FRF数据集进行曲线拟合。稳定性图的频率和阻尼公差可由用户输入。在本例中，用户使用快速有效的Poly-X算法提取模态参数。
图 4 GVT模态试验使用时域方法获得的稳态图
图 5 GVT模态试验使用频域方法获得的稳态图
上述结果展示了高通道Spider-80M硬件和EDM模态软件在复杂飞机结构GVT模态试验中发挥的作用。
结论
通过地面振动试验（GVT）来观察飞机的颤振，保证飞机在试飞前通过安全认证。试验结果也可用于验证和修正有限元仿真结果。因此，GVT是飞机开发周期中非常重要的部分。由晶钻仪器公司开发的高通道系统在处理大型试验测试时具有良好的同步性、动态范围和准确性。通过EDM模态软件，可以非常直观地查看飞机装配体在各种复杂工况下的几何模型，可以方便地进行大量数据测量和后处理。通过GVT得到飞机的固有频率、阻尼比和振型，进一步用于优化设计和降低颤振，使飞行更安全、更高效。