PRUEBAS MODALES Y ANÁLISIS MODAL
SOLUCIÓN PARA PRUEBAS ESTRUCTURALES

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.

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

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.

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.

Shakers modales
Sahkers de vibración para pruebas modales

Si se desea un contenido de excitación de alta frecuencia o una prueba controlada por señal, los shakers modales son la única solución de excitación. Los shakers modales Dewesoft son ligeros y potentes. Pueden operar hasta 15.000 Hz y proporcionar niveles de fuerza de hasta 440N con una carrera máxima de 25 mm.

Ventajas:

• El aguijón modal se puede ajustar fácilmente mediante la armadura del orificio pasante
• Ligero, duradero, portátil y fácil de usar
• La base del muñón ajustable proporciona una alta flexibilidad
• Carrera de hasta 25 mm y amplio rango de frecuencia

Los shakers modales Dewesoft se pueden utilizar para pruebas modales y dinámica estructural. La serie de shakers modales Dewesoft cubre una amplia gama de estructuras para la caracterización dinámica desde placas y subcomponentes electrónicos hasta maquinaria, vehículos y aviones, incluso construcciones.

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

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

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.

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.

ODS
Formas de deflexión operativa

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.

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.