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模態測試解決方案

測試方法


機器、航天航空飛行器、船舶、汽車、電路板、家電零部件等的實際振動千姿百態、瞬息變化。模態分析提供了研究各類振動特性的一條有效途徑,其測試方法如下:
1、首先,將結構物在靜止狀態下進行人為激振,通過測量激振力與響應并進行雙通道快速傅里葉變換(FFT)分析,得到任意兩點之間的機械導納函數(傳遞函數)。
2、用模態分析理論通過對試驗導納函數的曲線擬合,識別出結構物的模態參數,從而建立起結構物的模態模型。
3、根據模態疊加原理,在已知各種載荷時間歷程的情況下,就可以預言結構物的實際振動的響應歷程或響應譜。

 

 

系統組成


其高科技的模態測試系統基于NI數據采集硬件,配合使用SignalPad測控軟件模態分析模塊,可提供完整模態測試與分析解決方案,滿足響應的應用需求,主要由以下軟硬件組成:
  • 傳感器:加速度傳感器(單軸或三軸)
  • 激勵設備:力錘或激振器
  • 數據采集硬件:多通道振動信號同步采集
  • 軟件:SignalPad測控軟件
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    SignalPad模態分析軟件


    SignalPad模態分析模塊功能實用,支持捶擊法或激振器激勵進行模態測試與分析,包括三維建模、FRF數據采集與測量、模態分析、振型相關分析、ODS與振型動畫、報表生成等功能,提供模態測試與分析一站式解決方案,保證客戶高效使用系統。

     
     

     

    應用案例


    大型機床模態試驗:該案例使用SignalPad完成重達幾十噸的機床的模態試驗,局部部件采用力錘激勵,全局采用多個激振器激勵。

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    無人機模態試驗:美國北達科他大學(UND)使用SignalPad模態試驗軟件和NI硬件完成了無人駕駛飛機的模態試驗。試驗成果在國際模態會議(IMAC)2012年會上發表。

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    汽車白車身模態試驗:通過在白車身表面布置多個加速度傳感器,利用力錘激勵或者激振器激勵的方式進行模態實驗,數據采集采用了NI的PXI系統,分析軟件使用了SignalPad模態分析模塊。通過實驗可以得到車身在自由狀態下的共振頻率、阻尼與振型,實驗結果可用于修正有限元仿真的數據,從而更好的指導設計人員改進車身結構,為汽車提供更好的安全性和舒適性。

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    橋梁工作模態:工作狀態模態分析(OMA)是通過測量結構在自然或工作狀態下的振動響應信號來獲得結構的固有頻率,阻尼和模態振型等模態參數。SignalPad模態分析模塊具有工作模態分析功能,可以實現對橋梁、建筑物等大型結構的工作模態分析。美國德雷塞爾大學(Drexel)使用SignalPad和NI數據采集硬件完成了橋梁模型及實橋的實時模態試驗。

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