Структурная динамика и модальный анализ

Структурная динамика имеет дело с характеристикой структурных свойств. Все конструкции подвержены физическим воздействиям, влияющим на их работоспособность. От лопасти ветряной турбины, вибрирующей во время морского шторма, самолета, испытывающего турбулентность во время полета, до машин, подвергающихся собственной вибрации, эти силы проверяют целостность конструкций.

Тем не менее, несмотря на то, что конструкции должны быть устойчивыми и жесткими, их чрезмерная инженерия может быть как ненужной, так и дорогостоящей, особенно когда важен вес. А некоторые конструкции, например опоры двигателя, не должны быть слишком жесткими. Они должны поглощать вибрацию, чтобы обеспечить максимальный комфорт.

Введение в структурную динамику

Понимание того, как конструкции ведут себя в процессе эксплуатации, позволяет инженерам оптимизировать свои конструкции, контролировать структурную целостность и максимизировать производительность.

Структурная характеристика

Структурная динамика касается характеристики структурных свойств и поведения структур. Структурные свойства выражаются в наборе модальных параметров, каждый из которых состоит из формы моды с соответствующей собственной (резонансной) частотой и значением демпфирования. Модальные параметры получены из математической модели, описывающей взаимосвязь между входами и выходами, и могут быть получены с использованием классического модального анализа или операционного модального анализа (OMA). В классическом модальном анализе конструкция возбуждается с помощью ударных молотков или модальных возбудителей ( модальные шейкеры), тогда как при операционном модальном анализе используется естественное возбуждение. В обоих случаях отклик обычно измеряется с помощью акселерометров.

Определение того, как удары влияют на конструкцию, является особым типом структурной характеристики. Для этой цели используется спектр ударного отклика (SRS), рассчитанный по переходным процессам во временной области. Поведение конструкции наблюдают с помощью таких методов, как анализ форм рабочего прогиба (ODS) для определения характера вибрации конструкций в различных условиях эксплуатации или с использованием постоянных мониторинг состояния конструкции (SHM) для непрерывного отслеживания состояния конструкции и определения необходимого управления состоянием конструкции. Интеграция испытаний и моделирования Структуры часто разрабатываются с использованием моделей конечных элементов (FE), а их геометрические модели и прогнозы результатов очень полезны для оптимизации тесты.

Импорт подробных КЭ-моделей позволяет не только создавать более простые тестовые модели с высокой точностью. Модели КЭ также помогают определить оптимальные степени свободы возбуждения и отклика, чтобы получить наилучшие результаты испытаний. Прогнозы КЭ можно сопоставить с результатами испытаний, а данные испытаний можно импортировать обратно в инструменты моделирования для обновления моделей КЭ.

Рекомендуемое оборудование для проведения структурного и модального анализа

Анализаторы спектра

Портативные и стационарные анализатор сигналов

Портативные и стационарные анализаторы спектра позволят быстро и качественно провести структурные и модальные испытания

Датчики вибрации

Датчики вибрации

Для проведения структурных и модальных испытаний необходимо использовать датчики вибрации. Мы предлагаем различные варианты датчиков вибрации: общего назначения, миниатюрные, трехосевые.