如何量測得到結構的頻率響應函數？
前一個單元提到，【實驗模態分析】的基本步驟：(1)量測取得結構的頻率響應函數。(2)由頻率響應函數透過曲線嵌合求得模態參數。這個單元就針對第一個步驟，說明如何量測得到結構的頻率響應函數(frequency response function, FRF)？
要量測得到結構的頻率響應函數，最常用的實驗方法是，採用衝擊鎚(impact hammer)敲擊結構，衝擊鎚本身有力轉換器(force transducer)，也就是力感測器(force
sensor)，可以量測取得力的時間域信號f(t)。同時，以加速度規(accelerometer)量測結構的加速度響應a(t)。
所量測到的力及加速度時間域信號，分別為f(t)及a(t)。透過快速傅立葉轉換(fast Fourier transform, FFT)以及信號處理程序，可以得功率頻譜(power spectrum)，包括：
1.
Gff(f)外力自身功率頻譜(force auto power spectrum)
2.
Gaa(f)加速度自身功率頻譜(acceleration auto power spectrum)
3.
Gfa(f)外力與加速度交叉功率頻譜(force and acceleration cross power spectrum)
4.
Gaf(f)加速度與外力交叉功率頻譜(acceleration and force cross power spectrum)
接著，再由取得的功率頻譜，求得H(f)頻率響應函數(frequency response function, FRF)。在此須注意H(f)更精準的表示方式為Hij(f)=Ai/Fj，i代表加速度感測器的位置與方向，j則代表衝擊鎚外力作用的位置與方向，所以Hij(f)是結構在i位置方向的加速度與在j位置方向的外力兩者之間的頻率響應函數，其常用單位為m/sec^2/N，或是g/N，取決於感測器的靈敏度設定。
本單元簡介說明【如何量測得到結構的頻率響應函數】，希望對讀者有幫助。
以上個人看法，請多指教！
王栢村
2017.09.11
