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Pruebas modales y análisis modal​​​​​​​Solución de ensayo y análisis de dinámica estructural

Los ensayos modales y el análisis modal son herramientas indispensables para determinar las frecuencias naturales, las relaciones de amortiguación y las formas modales de cualquier estructura. Con la solución de pruebas modales de Dewesoft, puede excitar una estructura con un martillo de impacto o con múltiples osciladores modales y medir fácilmente las respuestas. Se admiten configuraciones de prueba SISO, SIMO, MISO y MIMO. Puede importar o dibujar geometrías y realizar amplias visualizaciones y animaciones. La extensión del análisis modal proporciona herramientas para estimar los parámetros modales.

Dewesoft es una solución modal lista para usar para el Análisis Modal Experimental (EMA), Formas de Deflexión Operativa (ODS) y Análisis Modal Operativo (OMA). El sistema también incluye Actualizaciones de software y soporte técnico gratuitos de por vida.

IEPE

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Carga

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Tensión

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Tensión y Deformación

Tensión y Deformación

Aceleración

Aceleración

Velocidad

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Desplazamiento

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Video

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Video de Alta Velocidad

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Pruebas modales y análisis modal​​​​​​​ Destacados

Solución todo en uno

Use el mismo software para excitar la estructura usando un martillo de impacto, shakers uniaxiales o múltiaxiales, u obtenga formas de deflexión usando ODS para realizar la resolución de problemas de la condición operativa de la máquina.

Interfaz fácil de usar

El software DewesoftX está hecho para ingenieros de pruebas. Realice una prueba modal moviendo los puntos de respuesta o excitación, o controle el shaker dentro de una sola pantalla. El software detecta las funciones de respuesta de frecuencia medidas.

Métodos de prueba modal SISO, MISO, MIMO

Se admiten las pruebas de shaker de referencia única y las pruebas de acelerómetros o martillos errantes de referencia única. Las pruebas de martillo errante de referencias múltiples y shakers de referencias múltiples también lo son.

Modo de funcionamiento del martillo de impacto

Permite agrupar, rechazar y repetir puntos de medición (se admiten múltiples referencias y puntos de excitación). La capacidad de mover los puntos de excitación y respuesta brinda al usuario total flexibilidad al realizar mediciones.

Modo de funcionamiento de múltiples agitadores

En combinación con el generador de funciones incorporado, el sistema Dewesoft ofrece modos de excitación de ráfaga, barrido sinusoidal y ruido aleatorio. El usuario también puede excitar la estructura con agitadores accionados externamente.

Análisis modal avanzado

Un algoritmo de estimación LSCF con un diagrama de estabilidad indica modos en polos estables. Función CMIF, un procedimiento AutoMAC para la correlación de modo y cálculo de FRF sintetizado.

Análisis modal operativo (OMA)

Use datos de tiempo registrados para estimar modelos modales. Con OMA, la dinámica de las vibraciones estructurales se puede determinar directamente a partir de los datos de entrada del sensor a través del software Dewesoft ARTeMIS OMA.

Visualización rica

La geometría 3D de la estructura se anima durante la medición en las tres direcciones. Los puntos no medidos se interpolan para obtener animaciones suaves. El color de los puntos cambia para facilitar la identificación de los puntos de excitación y respuesta.

Importación/exportación de geometría UNV

La geometría de la estructura se puede dibujar directamente en el software con un editor de geometría incorporado o importar a través del archivo UNV. La geometría también se puede exportar a archivos VNU para su uso en software externo.

Post procesamiento con datos sin procesar

Los cálculos fuera de línea son posibles utilizando datos de tiempo sin procesar almacenados de todos los sensores de respuesta y excitación.

Exportación de datos

Todos los datos, desde el dominio de tiempo sin procesar hasta los FRF, se pueden exportar a varios formatos diferentes, incluido el formato de archivo UNV estándar.

Un gran número de canales

Debido a su arquitectura única, Dewesoft le permite usar un número virtualmente ilimitado de canales de entrada ofreciendo la opción de adquirir y analizar datos de muchos sensores a la vez.

Calidad Dewesoft y 7 años de garantía

Disfrute de nuestros 7 años de garantía. Nuestros sistemas de adquisición de datos se fabrican en Europa con los más altos estándares de calidad. Ofrecemos asistencia técnica gratuita y orientada al cliente. Su inversión en las soluciones Dewesoft está protegida durante años.

Flexibilidad de Dewesoft

Conecte sensores analógicos adicionales (galgas extensométricas, fuerza, temperatura, bus CAN, GPS y otras innumerables fuentes de datos) y mida parámetros adicionales simultáneamente, con todos los datos perfectamente sincronizados.

Software incluido

Todos los sistemas de adquisición de datos Dewesoft incluyen el galardonado software DewesoftX. El programa es fácil de usar pero muy completo y profundo en funcionalidades. Todas las actualizaciones del software son gratuitas para siempre, sin licencias ocultas ni cuotas anuales de mantenimiento.

Prueba modal
Descripción general de la aplicación

Las pruebas modales y los datos de prueba adquiridos son la base para realizar análisis modales y sacar conclusiones sobre la dinámica estructural de los objetos de prueba. Se pueden determinar las frecuencias naturales del sistema, las relaciones de amortiguamiento modal y las formas modales del objeto bajo prueba.

Puede realizar pruebas modales con fuentes de excitación artificial aplicadas para inducir la vibración del objeto de prueba o haciendo que el objeto de prueba funcione en condiciones operativas y medir la vibración in situ.

La prueba modal se utiliza para:

  • Solución de problemas: para reducir los niveles de vibración excesivos o para garantizar que las resonancias se mantengan alejadas de las frecuencias de excitación.

  • Simulación de escenarios hipotéticos: determinación de fuerzas o respuesta a excitaciones complejas.

  • Análisis de ensamblajes estructurales: Para predecir las características dinámicas de subcomponentes ensamblados.

  • Refinamiento del modelo de elementos finitos (FEM): Validación mediante pruebas en prototipos o refinamiento del modelo analítico de EF mediante la inclusión de amortiguamiento.

Análisis modal
Descripción general de la aplicación

El análisis modal es vital para comprender y optimizar las propiedades dinámicas inherentes de las estructuras: cómo vibran las estructuras y los objetos y qué tan resistentes son a las fuerzas aplicadas. El análisis modal permite probar, optimizar y validar máquinas y estructuras.

Pruebe, optimice y valide sus diseños para obtener construcciones más ligeras, resistentes y seguras, menor consumo de combustible / energía, mayor comodidad y mejor rendimiento. Las mediciones realizadas en la estructura se utilizan para construir un modelo matemático completo de las propiedades vibratorias a partir del cual se puede observar el comportamiento de la estructura. Se pueden calcular las frecuencias de resonancia natural de los objetos y los parámetros de amortiguación y visualizar formas de modo en una geometría animada de los objetos medidos.

Las frecuencias de resonancia junto con las relaciones de amortiguación y las formas de modo son los parámetros modales del dispositivo bajo prueba. La estimación de parámetros modales válidos para estructuras complejas requiere que se realice un análisis modal. Los parámetros determinados proporcionan una visión rica de la dinámica estructural de la estructura probada, lo que permite una gran comprensión de cómo realizar optimizaciones estructurales.

Aplicaciones
Para pruebas y análisis modales

El análisis modal se utiliza mucho en la ingeniería civil y en industrias como la aeroespacial y la automoción, en una amplia gama de aplicaciones que incluyen:

  • Asegurarse de que las resonancias estén separadas de las frecuencias de excitación.

  • Predicción del comportamiento dinámico de componentes y estructuras ensambladas

  • Optimización de las propiedades dinámicas de la estructura (masa, rigidez, amortiguación)

  • Predicción de las respuestas debidas a excitación compleja.

  • Inclusión de la amortiguación en modelos de elementos finitos

  • Detección y evaluación de daños

Técnicas de medición compatibles
Para pruebas modales

El conjunto de pruebas modales de Dewesoft admite varias técnicas de medición o métodos de configuración de pruebas modales:

  • SISO: configuración de prueba de entrada única y salida única

  • SIMO: configuración de prueba de entrada múltiple y salida única

  • MISO: configuración de prueba de múltiples entradas y salidas únicas

  • MIMO: configuración de prueba de múltiples entradas y múltiples salidas

Las pruebas modales se pueden realizar mediante una prueba de shaker de referencia única y una prueba de acelerómetros itinerantes o martillo itinerante de referencia única. También se admiten las pruebas de martillo errante multireferencia y shaker multireferencia.

Método MIMO
Entrada múltiple Salida múltiple

Las pruebas de vibración múltiple se realizan normalmente con muchos sensores de acelerómetro. El conjunto de pruebas modales de Dewesoft le permite excitar estructuras complejas mediante el uso de múltiples shakers y medir y analizar en un número virtualmente ilimitado de canales.

Las técnicas de medición MIMO son métodos probados y bien establecidos para recopilar conjuntos de datos FRF. Ofrecen algunas ventajas distintas para la medición y extracción de parámetros modales básicos, especialmente al probar estructuras más grandes.

La principal ventaja de utilizar varios shakers es que la energía de la fuerza de entrada se distribuye en más ubicaciones de la estructura. Esto proporciona una respuesta de vibración más uniforme sobre la estructura, especialmente en casos de estructuras grandes y complejas y estructuras con gran amortiguación.

Las señales de excitación de barrido sinusoidal, aleatorio en ráfaga y aleatoria se configuran directamente en la pantalla de configuración de la prueba modal utilizando el generador de funciones, y puede usar MCOH (coherencia múltiple) para validar la configuración de su shaker.

Método SIMO
Entrada única salida múltiple

También se puede seleccionar otro tipo de prueba de itinerancia, donde un excitador modal (martillo o shaker) se utiliza como DOF de referencia, mientras que uno o un grupo de acelerómetros se moverá hasta que se hayan medido todos los grados de libertad. Esto también se conoce como "Prueba de respuesta itinerante".

Si se utilizan varios acelerómetros, esta es una configuración de prueba de una entrada y varias salidas (SIMO).

Dewesoft le permite realizar su medición con el martillo de impacto (punto de excitación único o múltiple con un martillo itinerante) y cualquier número de canales de respuesta.

Este método es un activo poderoso para la evaluación en profundidad de la dinámica estructural o las vibraciones estructurales.

Instrumentación
Equipo de prueba modal

Por lo general, se utilizan varios instrumentos para realizar la prueba modal y el análisis modal:

  • Uno o más excitadores, como shakers modales o un martillo de impacto

  • Transductores de fuerza que adquieren las señales de excitación de entrada

  • Acelerómetros que adquieren las señales de respuesta de salida

  • Un dispositivo de sistema de adquisición de datos (DAQ) para registrar la prueba

  • Una computadora con software de análisis y prueba modal para realizar cálculos, mostrar los resultados y crear informes

Dewesoft puede proporcionar pruebas modales llave en mano y soluciones de análisis modal con todos los componentes anteriores. Consulte los detalles del hardware de prueba modal disponible a continuación.

Sistemas DAQ
Hardware de medición de prueba modal

Dewesoft proporciona una gama de sistemas de adquisición de datos adecuados para pruebas modales. La configuración flexible del recuento de canales de entrada permite diferentes configuraciones de prueba modal. Los amplificadores de acondicionamiento de señal de alta gama ofrecen una medición de señal perfecta con un gran rango dinámico.

Paquetes de prueba modal de Dewesoft recomendados:

  • SIRIUS Mini modelo SIRIUSm-4xACC: dispositivo IEPE / piezoeléctrico de 4 canales, perfecto para conectar martillo modal y hasta 3 acelerómetros.

  • SIRIUSi-HD-16x-ACC: Dispositivo IEPE de 16 canales, ideal para trabajar con un martillo errante y hasta 5 acelerómetros triaxiales

  • SIRIUSi-HD-16xACC con opción de salida analógica: dispositivo IEPE de 16 canales con 8 canales de salida analógica. Ideal para trabajar con un shaker modal y hasta 16 acelerómetros IEPE.

Nuestros sistemas de adquisición de datos son flexibles por diseño y pueden expandirse a cualquier número de canales de entrada sin costo de software adicional.

Todos los sistemas DAQ de Dewesoft vienen con una garantía de 7 años​​​​​​​ y actualizaciones de software GRATUITAS de por vida, lo que hace que nuestra solución esté preparada para el futuro.

Martillos errantes
Martillos de impacto para pruebas modales

Además de los shakers modales y los sensores de vibración, Dewesoft también ofrece una gama de martillos móviles con diferentes rangos de fuerza.

Los martillos hasta la gama 440 N se adaptan perfectamente a las aplicaciones de análisis modal que utilizan el software DewesoftX.

Los martillos modales Dewesoft están equipados con la interfaz de sensor inteligente TEDS. Esto permite que el software DewesoftX detecte automáticamente el martillo y establezca la escala correcta.

Configuración sencilla
Configuración de autocompletar

Siempre que se utiliza una gran cantidad de canales medidos, agregar y eliminar el proceso de los canales de excitación y respuesta se simplifica con la función de configuración de llenado automático.

La función de autocompletar está habilitada para:

  • Autocompletar para sensores uniaxiales y triaxiales (canales de respuesta)

  • Iniciar el índice de nodo y la selección de incremento de índice

  • Definición de la dirección y señal de los canales añadidos

  • Agrupar sensores y definir el número de grupos

Operación simple
Orientación visual paso a paso

Para ponerlo en funcionamiento rápidamente, el software DewesoftX ofrece pantallas predefinidas para pruebas y análisis modales. Estas pantallas predefinidas incluyen los instrumentos y disposiciones más utilizados para el proceso de adquisición y medición y para el análisis posterior de los datos medidos.

Cada pantalla predefinida lo guiará paso a paso a través de su proceso de prueba modal. Realizará un seguimiento de su progreso de medición y le permitirá rechazar aciertos, restablecer puntos y detectar automáticamente aciertos dobles.

La animación de su estructura está habilitada en las tres direcciones y puede verla usando diferentes proyecciones durante la medición.

Por supuesto, siempre es posible personalizar y cambiar las pantallas predeterminadas o definir una cantidad ilimitada de noticias.

Imágenes impresionantes
Geometría 3D con animación

La geometría 3D con animación está perfectamente integrada en los módulos de Prueba Modal y Análisis Modal y proporciona todo lo necesario para construir un modelo 3D de sus estructuras.

Con el editor de geometría, puede dibujar rápidamente estructuras 3D simples, así como importar modelos más complejos utilizando el formato de archivo UNV. La geometría de la estructura medida se define mediante objetos, líneas o puntos. El editor de geometría admite sistemas de coordenadas cartesianas y cilíndricas, ideal para dibujar objetos circulares.

Las estructuras se pueden animar a una sola frecuencia en las tres direcciones con la interpolación de puntos no medidos. Tiene la capacidad de animar diferentes formas de modo y comparar las desviaciones con la forma de la estructura no excitada. Esto proporciona una representación visual completa de la dinámica estructural.

El color de los puntos cambia durante la medición para facilitar la identificación de los puntos de excitación y respuesta. La geometría de la estructura se puede representar en diferentes proyecciones:

  • Perspectiva 3D

  • Ortográfico 3D

  • Varias proyecciones 2D

Análisis modal avanzado
Con capacidades matemáticas avanzadas

El algoritmo LSCF con resultados ajustados a la curva para la estimación de parámetros modales se muestra en un widget dedicado: el diagrama de estabilización.

También puede mostrar la función de indicador de modo complejo (CMIF) junto con cualquier otro canal vectorial de su elección. AutoMAC muestra la correlación entre diferentes modos. Se incluye soporte para el cálculo de FRF sintetizado y la capacidad de compararlos fácilmente con los FRF medidos.

Las funciones de indicador de modo (MIF), los estimadores H1 y H2, la densidad espectral de potencia (PSD) están completamente implementadas en el software DewesoftX y se pueden usar en combinación con otros cálculos matemáticos.

Postprocesamiento
Con datos sin procesar almacenados

El software de adquisición de datos DewesoftX siempre almacena valores brutos de los datos medidos. Esto permite cálculos fuera de línea utilizando las señales sin procesar de los acelerómetros y los puntos de excitación del martillo (o agitador).

Esto es muy conveniente si es necesario realizar algunos cálculos adicionales sin la necesidad de repetir toda la configuración de la prueba modal.

Maneje fácilmente grandes estructuras
Fusionar varios archivos de datos juntos

No es necesario medir toda la estructura a la vez. Se pueden medir y almacenar diferentes partes de la estructura en archivos de datos separados. El software DewesoftX hace que sea muy fácil registrar un archivo de datos para cada punto o grupo de puntos en su sujeto bajo la prueba.

Una vez realizadas las mediciones, puede fusionar fácilmente archivos de datos separados para analizar y animar toda la estructura y observar su comportamiento.

Cada función de transferencia contiene información sobre el nodo de respuesta, la dirección de respuesta, el nodo de referencia y la dirección de referencia.

Exportar datos
Para mayor análisis

Todos los datos medidos se pueden exportar a una variedad de formatos de archivo estándar. Los formatos de datos más comunes y estándar disponibles incluyen UNV / UFF, Diadem, Matlab, Excel y Text (CSV). Pero DewesoftX incluye aún más formatos.

Las funciones de transferencia se pueden exportar por separado por parte Real, Imag, Ampl o Phase.

El formato de archivo universal (también conocido como formato UFF o VNU) es muy común en el análisis modal. Dependiendo del encabezado, puede contener funciones de transferencia, coherencia, geometría, etc., o varios otros datos. Incluimos una exportación VNU / UFF modificada hecha especialmente para pruebas modales.

Consulte la lista completa de formatos de archivo de exportación compatibles.

Análisis modal experimental (EMA)

Las pruebas de análisis modal experimental (EMA) pueden realizarse tanto sobre el terreno como en entornos de laboratorio más controlados. Las pruebas en laboratorio tienen la ventaja de una mayor relación señal-ruido (SNR) y la posibilidad de cambiar fácilmente la configuración de la prueba.

Al realizar ensayos EMA, los objetos se excitan mediante fuerzas artificiales, y tanto las señales de entrada (excitación) como las de salida (respuestas) se miden y utilizan para estimar Modelos Modales.

Formas de deflexión operativa (ODS)

Operating Deflection Shapes (ODS) es una forma sencilla de realizar análisis dinámicos y ver cómo se mueve una máquina o estructura dentro de sus condiciones operativas. Las pruebas de ODS no tienen fuerzas artificiales aplicadas y solo se miden las señales de vibración de respuesta.

En el análisis de ODS, la estructura solo es excitada por la propia máquina, como en el funcionamiento real. La frecuencia ODS es el método más simple para ver cómo se mueve una máquina o estructura durante su operación, a una frecuencia específica.

La suite DewesoftX Modal admite pruebas de ODS. Con Frequency ODS, uno de los sensores de aceleración debe definirse como una señal de referencia de excitación y los otros sensores como sensores de respuesta. La animación se puede mostrar como de costumbre, pero funciona mejor solo en áreas con buena coherencia.

El ODS se utiliza con éxito para el monitoreo del acondicionamiento de máquinas y en aplicaciones de ingeniería civil como puentes, edificios y otras estructuras que son difíciles de excitar con fuerzas artificiales.

Análisis modal operacional (OMA)

El análisis modal operativo se utiliza para grandes estructuras de ingeniería civil, maquinaria operativa u otras estructuras, haciendo uso únicamente de sus respuestas de salida. Estas estructuras siempre están cargadas por cargas naturales que no se pueden controlar y medir fácilmente, como cargas de olas (estructuras en alta mar), cargas de viento (edificios) o cargas de tráfico (puentes).

El paquete de pruebas modal DewesoftX actualmente no es compatible con OMA (actualmente está en desarrollo). Las soluciones Dewesoft se pueden utilizar para realizar todas las mediciones necesarias en el dominio del tiempo y en el dominio de la frecuencia que se pueden exportar a varios formatos de archivo para realizar cálculos en un software externo (por ejemplo, ME'scope).

Gran inversión
Aplicación a prueba de futuro

Las pruebas modales y el análisis modal de Dewesoft son una gran inversión en su futuro. Nuestras soluciones se mejoran constantemente y se agregan nuevas funciones todo el tiempo. Todas las actualizaciones del paquete de software de prueba modal son gratuitas.

Nuestra garantía de 7 años líder en la industria para los sistemas de adquisición de datos Dewesoft significa mediciones sin preocupaciones para usted. Nos comprometemos a garantizar que su inversión en nuestro equipo de medición sea buena, incluso cuando ocurra lo inesperado.

Junto con la tecnología de adquisición de datos de clase mundial, Dewesoft proporciona la mejor solución de análisis modal y pruebas modal que su dinero puede comprar.

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