4.19.3  激励信号的选择

结构的模态测试因为有这么多种激励信号可供选择，所以总存在一种最合适的激励信号。选择合适的激励信号能改善线性结构的测量结果，特别是结构存在轻微非线性时，选择合适的激励信号可以将结构中存在的轻微非线性平均掉。这时要求激励信号的幅值是可变化的，这些信号包括随机信号、猝发随机和周期随机信号。如果想对非线性特征进行描述和评价，那么应该选择幅值确定的信号，这些信号包括伪随机信号和确定性信号。

对于一般的模态分析而言，最常使用的激励信号是猝发随机和锤击法，特殊场合也使用正弦扫频信号。当需要极高分辨率的FRF时，可以使用步进正弦激励技术。通常，线性系统使用确定性信号。确定性信号也用于检查一个系统是否为线性系统。使用随机信号可平均由其他因素引起的系统轻微非线性。如果结构具有显而易见的非线性，那么我们应该停止测试，并思考一个线性的模态分析结果是否有用。

比较这些激励技术，发现猝发随机和正弦快速扫频对于线性系统将产生相似的结果。通常，随机激励总会遭受泄漏的影响，因而测量的数据质量将会降低。为了说明随机激励测量质量的降低，比较随机激励和猝发随机的测量效果，图4-113放大了某系统的第一个共振峰附近区域。随机信号包含太多的变化量，并且在共振峰处幅值出现失真（在此处相干有突变下降尖峰）。此处几乎看起来像有两阶模态，但是实际上这是由泄漏失真引起的。猝发随机测量得到的共振峰清晰且陡峭。显然，猝发随机激励得到的结果优于随机激励得到的结果。(https://www.daowen.com)

图4-113 猝发随机和随机激励得到的FRF

笔者认为，对于一些情况，相对于其他激励技术而言，总会存在一种最佳的激励技术能提供效果最佳的测量。因此，需要比较每种激励技术，以确定哪种激励技术最合适。不要只依赖于一种激励技术，虽然在过去它可能是一种可接受的激励技术，但现今它不一定效果最佳。