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介绍了基于单测点单方向多普勒激光测头的面内未知方向正弦振动的测量方法。测点单一模态面内振动为稳定的正弦振动,将其振动速度用互相垂直的两个稳定振动速度分量来表示。只用一个单测点单方向激光测头通过分时测量各个测点的两个振动分量即可测出各个测点的面内振动速度矢量。以正弦激励信号为同步相位基准,通过点阵振动数据拟合得到超声电机定子在工作模态频率正弦激励下的面内振型。所开发的面内振动模态试验测试系统对超声电机的研究开发具有重要的应用价值。