這是一本關(guān)于試驗(yàn)?zāi)�態(tài)分析的書。當(dāng)然，關(guān)于這個(gè)主題，市面上有許多其他教材，但這本書不同于那些教材。那些教材包含了模態(tài)研究人員或這方面的博士生期待的大量理論知識(shí)，但從實(shí)用角度來(lái)講，模態(tài)試驗(yàn)人員不需要這些深厚的理論基礎(chǔ)，他們更希望得到執(zhí)行日常模態(tài)測(cè)試和從測(cè)量數(shù)據(jù)中開發(fā)一個(gè)模型所需要的一些關(guān)鍵信息。
本書是為各類新手、管理人員、工程師和工程技術(shù)人員而寫的，適合于：
�f 需要具備一些基礎(chǔ)知識(shí)進(jìn)行模態(tài)測(cè)試的新手們。
�f 未涉及實(shí)驗(yàn)動(dòng)力學(xué)測(cè)試的工程師。
�f 需要做一些測(cè)試但又沒有人指導(dǎo)的研究生。
�f 具有模態(tài)試驗(yàn)任務(wù)的小公司里的工程師。
�f 經(jīng)驗(yàn)豐富的模態(tài)測(cè)試工程師晉升為管理者或者退休，需要承擔(dān)他們之前工作的其他工程師。
�f 需要理解模態(tài)基礎(chǔ)知識(shí)，以便為重要的模態(tài)項(xiàng)目尋求資金支持的管理人員。
�f 需要撰寫測(cè)試方案、開展測(cè)試以及從獲得的數(shù)據(jù)中提取有用的信息的工程師。
�f 需要采集有用的數(shù)據(jù)開發(fā)模型的工程技術(shù)人員。
�f 為了提供用于評(píng)估系統(tǒng)、理解動(dòng)態(tài)特性和解決復(fù)雜的結(jié)構(gòu)動(dòng)力學(xué)問題的模型，需要理解每一步都要做什么的所有人。
雖然本書并不是為了給那些精通模態(tài)分析的人留下深刻印象，但是如果他們從來(lái)沒有在實(shí)驗(yàn)室環(huán)境中工作過(guò)，并且只開發(fā)了解決這些問題的理論方法，那么這些人會(huì)在本書中找到關(guān)于模態(tài)測(cè)試非常實(shí)用的信息。本書同樣適合于做研究的博士生，他們的研究課題需要開發(fā)實(shí)驗(yàn)結(jié)構(gòu)動(dòng)力學(xué)模型，他們并不直接專注于實(shí)驗(yàn)?zāi)�態(tài)分析，而他們的導(dǎo)師又不熟悉模態(tài)分析，但他們的確需要有意義的測(cè)量，使他們不至于陷入復(fù)雜的實(shí)驗(yàn)?zāi)�態(tài)分析中去。
本書也可以作為本科生的課堂教材，給他們介紹進(jìn)行實(shí)驗(yàn)?zāi)�態(tài)測(cè)試必備的基本概念。同樣可以作為研究生結(jié)構(gòu)動(dòng)力學(xué)課程中與實(shí)驗(yàn)相關(guān)的教材，或者作為振動(dòng)課程的補(bǔ)充。本書材料豐富，便于高年級(jí)本科生或低年級(jí)研究生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)?zāi)�態(tài)分析學(xué)習(xí)時(shí)參考。
本書原本專注于實(shí)驗(yàn)?zāi)�態(tài)分析的實(shí)踐方面，但為了說(shuō)明實(shí)驗(yàn)?zāi)�態(tài)測(cè)試的某些方法論，以及這些方法的理論基礎(chǔ)來(lái)源，本書也有少量的理論描述部分。但多數(shù)情況下，只給出了相應(yīng)理論（或者是一些推導(dǎo)的最終公式），因?yàn)楸緯�不是要描述理論的詳�?xì)細(xì)節(jié)，而是要應(yīng)用這些理論去解決現(xiàn)實(shí)問題。在振動(dòng)領(lǐng)域，市面上有大量的好教材，但很少有教材包含本書中的內(nèi)容。市面上也有許多實(shí)驗(yàn)?zāi)�態(tài)分析的教材，但它們包含了太多的理論，都假設(shè)現(xiàn)實(shí)的測(cè)試很簡(jiǎn)單或很直觀。
早在20世紀(jì)90年代末，實(shí)驗(yàn)力學(xué)學(xué)會(huì)下屬的Experimental Techniques(《實(shí)驗(yàn)技術(shù)》）雜志連載了模態(tài)空間回歸基礎(chǔ)的系列文章，這個(gè)系列持續(xù)連載了17年。這個(gè)系列解決了實(shí)驗(yàn)?zāi)�態(tài)分析測(cè)試人員經(jīng)常會(huì)遇到的各類簡(jiǎn)單的問題。這些文章長(zhǎng)度從沒有超過(guò)兩頁(yè)，介紹了實(shí)驗(yàn)?zāi)�態(tài)分析的各類主題。這些文章是一篇一篇發(fā)布的，之所以這樣做，是因?yàn)檫@些材料來(lái)源于每年的行業(yè)模態(tài)研討會(huì)、模態(tài)教學(xué)和在這個(gè)領(lǐng)域工作20多年中收到的許多有關(guān)模態(tài)問題的郵件。本書將之前所有的那些材料放置在一起形成了一個(gè)更加完整的知識(shí)體系。

模態(tài)試驗(yàn)實(shí)用技術(shù)實(shí)踐者指南
前言因此，本書分為兩大部分，第一部分更多地介紹傳統(tǒng)的計(jì)算模態(tài)與實(shí)驗(yàn)?zāi)�態(tài)分析相關(guān)的理論知識(shí)，第二部分主要介紹了與實(shí)驗(yàn)?zāi)�態(tài)分析相關(guān)的實(shí)踐問題，之后的附錄介紹了一些實(shí)用信息。第1章是對(duì)整個(gè)實(shí)驗(yàn)?zāi)�態(tài)測(cè)試的簡(jiǎn)單概述，這對(duì)于從事模態(tài)分析的新人來(lái)說(shuō)是非常有幫助的。第2章從物理空間、模態(tài)空間、拉氏域和頻域描述了與單自由度系統(tǒng)和多自由度系統(tǒng)相關(guān)的理論方程。第3章總結(jié)了所有與數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)相關(guān)的問題，采集數(shù)據(jù)時(shí)需要使用這些數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)，同時(shí)也描述了與頻域數(shù)據(jù)和干擾相關(guān)的采樣問題。第4章介紹了當(dāng)今模態(tài)測(cè)試常用的激勵(lì)技術(shù)錘擊激勵(lì)和激振器激勵(lì)。第5章包含了模態(tài)參數(shù)估計(jì)必備的一些基本信息。第6章與測(cè)試設(shè)置有關(guān)，貫穿整個(gè)模態(tài)測(cè)試過(guò)程。第7章列舉了許多與錘擊測(cè)試相關(guān)的實(shí)例，錘擊測(cè)試是傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)?zāi)�態(tài)測(cè)試應(yīng)用最為廣泛的激勵(lì)技術(shù)。第8章進(jìn)一步討論了激振器激勵(lì)技術(shù)，以及與執(zhí)行這類測(cè)試相關(guān)的問題，也包括多輸入多輸出測(cè)試。第9章提供了采用不同的模態(tài)參數(shù)提取方法時(shí)需要考慮的數(shù)據(jù)縮減思路。第10章和11章給出了與模態(tài)測(cè)試相關(guān)的各種不同問題，這些問題很難放在之前的章節(jié)中，因?yàn)樗鼈兛缭搅硕鄠�(gè)主題，對(duì)于特定的一章來(lái)說(shuō)，放置在哪里都是不合適的。書中同時(shí)也有幾個(gè)附錄，給出了一些非常簡(jiǎn)單的分析模型，這可以幫助展示一些數(shù)學(xué)處理過(guò)程。這些附錄提供的信息對(duì)模態(tài)測(cè)試工程師來(lái)說(shuō)是極其有幫助的。最后幾個(gè)附錄給出了一些數(shù)據(jù)用于模態(tài)參數(shù)估計(jì)，同時(shí)也給出了結(jié)果。這些數(shù)據(jù)在本書的網(wǎng)頁(yè)上提供了通用數(shù)據(jù)格式，讀者可以自行下載，使用自己的軟件進(jìn)行處理，處理后的結(jié)果可與書中的結(jié)果進(jìn)行對(duì)比。
最后，我在模態(tài)分析領(lǐng)域工作這些年里，有太多的人需要感謝。我于20世紀(jì)70年代中期參加工作，早期遇到了John OCallahan和G�盌udley Shepard，他們當(dāng)時(shí)就讀于洛厄爾大學(xué)（前洛厄爾理工大學(xué)）。John是分析人員，而Dudley是實(shí)驗(yàn)人員，他們?cè)隈R薩諸塞州立大學(xué)洛厄爾校區(qū)模態(tài)分析和控制實(shí)驗(yàn)室是一對(duì)搭檔。我曾以顧問、導(dǎo)師和同事等多種不同的身份與John共事。