基于螺旋桨驱动振动测试的模态参数提取

地面振动测试（GVT）支持航空器认证，但往往需要持久且昂贵的测试campaign。本文评估了螺旋桨驱动振动测试（PVT）作为输出型替代方法，符合Operational Modal Analysis方法论，如Taxi Vibration Testing和Flight Vibration Testing。对一根由七个加速度计仪器化的铝7075-T6型号翼臂进行试验，采用外置电动马达和螺旋桨进行激励。共进行七次试验：一次无马达基线、五次恒定油门情况以及一次手动上、下油门扫频。获取的谱数据表明，在螺旋桨激励下，主导性共振仍可被观测到；而低油门条件引入的窄带谐波可能掩盖结构峰值；扫频有助于减少持续性重叠。针对基线和扫频情况，使用Natural Excitation Technique with the Loewner Framework（NExT-LF）识别模态参数。前两种模态保持高度匹配（模态保证准则MAC>0.99），而第三模态重复性较差（MAC=0.827），且频率位移较大，这与螺旋桨引起的弯-扭耦合以及非理想扫频控制一致。总体而言，PVT为提取低频模态信息提供了可行的GVT补充手段，并为未来在自动化油门调度和耦合感知测试规划方面 pursuing 后续工作提供了动力。