MODAL TESTING E ANALISI MODALE
SOluzioni per la dinamica strutturale

La suite di dinamica strutturale Dewesoft include strumenti per condurre test: SISO, SIMO, MISO, MIMO Experimental modal testing (EMA), Deformate operative - Operational Deflection Shapes (ODS)  ed ora offre anche le potenzialità avanzate del nuovo pacchetto per Analisi Modale con diagramma di stabilizzazione, calcolo delle funzioni CMIF e algoritmi LSCF per la stima dei parametri modali.

Modal Test e Analisi Modale sono strumenti indispensabili per la determinazione di frequenze proprie, smorzamenti e deformate modali di ogni struttura. Con la suite Modal Test di Dewesoft è possibile acquisire forzanti e risposte sia in test con martello strumentato che con multi-shaker. La geometria può essere creata da zero oppure può essere importata da un modello già esistente. Il nuovo plug-in per Analisi Modale permette l’identificazione dei modi di vibrare anche in caso di strutture dinamicamente complesse con zone ad alta densità modale.

I nostri sistemi hanno garanzia a vita ed gli aggiornamenti software sono gratuiti.

IEPE
IEPE
Carica
Carica
Tensione
Tensione
Strain / Stress
Strain / Stress
Accelerazoine
Accelerazoine
Velocità
Velocità
Spostamento
Spostamento
Video
Video
Video alta velocità
Video alta velocità

PRINCIPALI Funzionalità


  • SOLUZIONE ALL-IN-ONE: Un’unica interfaccia software per la misura delle FRF con martello o shaker anche multipli e per la visualizzazione immediata delle deformate operative.
  • INTERFACCIA PRONTA ALL’USO: Dewesoft X è pensato per gli utenti finali. Tutti gli strumenti per la misura delle funzioni di trasferimento sono alla portata di un click.
  • TECNICHE SISO, SIMO, MISO e MIMO: Supportiamo testi con martello strumentato e shaker singolo ma anche prove con martello itinerante e più riferimenti o prove con multi shaker.
  • MARTELLO STRUMENTATO: Offriamo la possibilità di visualizzare e accettare o rifiutare la singola martellata durante la conduzione della prova.
  • SHAKER MULTIPLI: Grazie ai generatori di funzione integrati Dewesoft consente prove con segnali burst, sweep sinusoidali e rumore ad ampio spettro. In alternativa l’utente può scegliere di usare anche generatori esterni di terze parti.
  • ANALISI MODALE AVANZATA: Abbiamo implementato il diagramma di stabilizzazione ed algoritmo LSCF per l’identificazione dei modi di vibrare. E’ possibile visualizzare le funzioni CMIF function, e calcolare l’ AutoMAC procedure e le FRF sintetizzate per la validazione del modello modale estratto.
  • ANIMAZIONI 3D AVANZATE: la geometria 3D viene animata automaticamente già dalle prime fasi dell'acquisizione. I punti non misurati possono essere interpolati per avere animazioni ancora più fluide. Il colore dei nodi cambia a seconda che siano punti in corso di acquisizione, di risposta o di misura.
  • GEOMETRIA: Potrete disegnare la geometria direttamente all’interno del software con i nuovi strumenti avanzati oppure importare un modello già disponibile tramite UNV file. La geometria può anche essere esportata in UNV per archiviazione e riutilizzo in software di terze parti.
  • POST PROCESSING CON RAW DATA: Gli spettri possono essere calcolati anche in post-processamento e partire dalle storie temporali sempre disponibili in Dewesoft.
  • ESPORTAZIONE: Tutti i dati, dalle storie temporali agli spettri, possono essere esportati in moltissimi formati di interscambio incluso lo standard UNV file format.
  • 1000+ CANALI: Grazie alla sua architettura esclusiva, Dewesoft permette configurazioni con un numero a piacere di canali, virtualmente infiniti.
  • GARANZIA: Tutte le nostre soluzioni includono la copertura Dewesoft’s industry-leading 7-year warranty. Per la massima protezione del vostro investimento.
  • FLESSIBILITA’: Collega sensori addizionali (estensimetri, microfoni, termocoppie, ecc...) e tieni monitorate tutte le grandezze d’interesse con acquisizioni sincrone.
  • AGGIORNAMENTI E SUPPORTO GRATUITI: Offriamo ai nostri clienti tutti gli aggiornamenti software e supporto tecnico a vita. Sono già in arrivo nuove migliorie per la nostra Analisi Modale!

Modal Testing
Introduzione

Nella suite di Modal testing sono racchiusi gli strumenti principali per acquisire le FRF dalle quali estrarre successivamente le caratteristiche dinamiche dell’oggetto in test: frequenze proprie, smorzamento e deformate modali.

Possono essere condotti test con forzanti artificiali oppure sfruttare le forzanti operative ed analizzare le relative deformate operative.

Il plug-in Modal Testing è quindi utilizzato per:

  • ACQUISIZIONE FRF: l’utente è guidato nell’impostazione della prova con martello, shaker o forzanti operative per la registrazione delle funzioni di trasferimento.
  • GEOMETRIA: creazione del modello geometrico per la visualizzazione delle deformate.

  • Visualizzazione ODS: animazione della geometria alle frequenze di interesse (picchi di risonanza o frequenze critiche di funzionamento).
Modal TestingIntroduzione

Analisi Modale
Introduzione

L'Analisi Modale permette di valutare le proprietà dinamiche delle strutture e come queste reagiscono alle sollecitazioni esterne. L'Analisi Modale è fondamentale quindi nelle fasi di progettazione, validazione modelli analitici (FEM) e collaudo.

L'approccio sperimentale permette di identificare le frequenze di risonanza, valutare gli smorzamenti ed apprezzare le deformate modali con modelli geometrici semplificati.

Con la base modale identificata e validata sarà possibile procedere anche all’ottimizzazione strutturale eventualmente necessaria.

Analisi ModaleIntroduzione

Applicazioni
Per Modal Testing e Analisi Modale

L'Analisi Modale viene sempre più frequentemente applicata nell’ingegneria aerospaziale, automobilistica e civile con applicazioni che comprendono:

  • Verifica che le frequenze di risonanza non siano in prossimità delle frequenze operative
  • Predizione del comportamento dinamico di componenti ed assemblati
  • Ottimizzazione delle proprietà strutturali (massa, smorzamento, rigidezza)
  • Predizione del comportamente dinamico quando sono presenti forzanti compresse
  • Calcolo dello smorzamento modale per completare i modelli FEM
  • Identificazione guasti
ApplicazioniPer Modal Testing e Analisi Modale

Metodologie Supportate
Nel Modal Testing

La suite Dewesoft per il Modal Testing supporta svariate configurazioni di risposte/forzanti:

  • SISO: Single-Input, Single-Output
  • SIMO: Single-Input, Multiple-Output
  • MISO: Multiple-Input, Single-Output
  • MIMO: Multiple-Input, Multiple-Output

I test possono quindi essere condotti con un semplice shaker con un canale di riferimento, con il martello strumentato fisso o con tecnica roving.

Sono anche supportati più riferimenti sia con setup multi-shaker che con il martello strumentato.


Metodologie SupportateNel Modal Testing
Metodologie SupportateNel Modal Testing
Metodologie SupportateNel Modal Testing
Metodologie SupportateNel Modal Testing
Metodologie SupportateNel Modal Testing

Metodo MIMO
Multi-input Multi-output

Nei test di questo tipo sono solitamente utilizzati molti accelerometri. Dewesoft permette di controllare ed acquisire anche svariati shaker e di analizzare in tempo reale le FRF (funzioni di risposta in frequenza) per un numero virtualmente infinito di canali.

Quella MIMO è una delle tecniche più diffuse specie per test su grandi strutture.

Il vantaggio principale nell’utilizzare più shaker è quello di distribuire l’eccitazione in modo più uniforme lungo tutta la struttura.

I segnali che muovono gli shaker sono generati direttamente dal Generatore di Funzioni di Dewesoft e possono essere di tipo: random, burst random e sine sweep.

Tra le funzioni calcolate in real-time troviamo anche la MCOH (multiple coherence) per valutare la bontà della catena di misura.

Metodo MIMOMulti-input Multi-output

Metodo SIMO
Single-input Multiple-output

E' l’approccio che prevede di avere un martello strumentato fisso in una posizione ed un accelerometro, o gruppo di accelerometri, che si sposta lungo la struttura su tutti i punti che si vuole caratterizzare.

Se vengono utilizzati più accelerometri si ha una matrice di FRF di tipo SIMO.

Metodo SIMOSingle-input Multiple-output

Strumentazione
Setup per Modal Testing

Il setup tipico per un test finalizzato all’Analisi Modale prevede solitamente:

  • Una o più forzanti come uno shaker o martello strumentato
  • Trasduttori di forza, celle di carico, per la misura degli input/forzanti
  • Accelerometri per la misura degli output/ risposte
  • Un sistema di acquisizione DAQ per registrare i dati
  • Un software di analisi modale per calcolare i parametri e visualizzare i risultati

Dewesoft offre la soluzione completa per acquisizione ed analisi dei risultati inclusi tutti gli strumenti elencati sopra.

StrumentazioneSetup per Modal Testing

Sistemi DAQ
Strumentazione Hardware per Modal Test

Dewesoft dispone di un’ampia gamma di DAQ per le prove di Modal Test. La grande modularità dei sistemi di acquisizione permette di scegliere il numero esatto di canali e i diversi amplificatori permettono il condizionamento diretto di tutti i trasduttori preservandone la massima dinamica.

Le nostre configurazioni suggerite sono:

  • SIRIUS Mini: modello SIRIUSm-4xACC. Un acquisitore a 4 canali IEPE/piezoelettrici per collegamento del martelo strumentato e fino a 3 accelerometri.
  • SIRIUSi-HD-16x-ACC: acquisitore a 16 canali IEPE/piezoelettrici per collegamento del martelo strumentato e fino a 5 accelerometri triassiali.
  • SIRIUSi-HD-16xACC con canali di generazione: acquisitore a 16 canali IEPE/piezoelettrici e 8 canali di generazione. La scelta più indicata per setup multi-shaker e fino a 16 accelerometri

Questi sistemi possono essere ulteriormente espansi con altri moduli per il numero desiderato di canali senza costi software aggiuntivi.

Ogni DAQ Dewesoft è offerto con garanzia 7-year, supporto tecnico ed aggiornamenti software GRATUITI a vita.

Shakers
Shaker per Modal Testing

Per prove in cui si vogliono eccitare anche le frequenze più elevate o dove serve la ripetibilità delle forzanti, sono disponibili gli shaker elettrodinamici.

Gli shaker Dewesoft sono compatti, leggeri e performanti. Possono arrivare a 15kHz, livello di forza pari a 440N e corsa fino a 25mm.

Vantaggi:

  • Leggeri, robusti, portatili e facili da usare
  • Base orientabile per facilitare il montaggio
  • Fino a 25mm di corsa su un ampio range in frequenza

Questi shaker possono ovviamente essere impiegati nelle prove di caratterizzazione dinamica ed Analisi Modale per struttura che vanno dalle semplici schede elettroniche fino a velivoli completi.

ShakersShaker per Modal Testing

Martello Strumentato
Martello Struementato per Modal Testing

In aggiunta agli shaker e sensori di vibrazione, Dewesoft dispone anche di martelli strumentati per ogni applicazione.

Rappresentano il perfetto completamento per le prove di caratterizzazione dinamica con semplicità ed immediatezza.

I nostri martelli strumentati sono equipaggiati con celle di carico con interfaccia TEDS. Il riconoscimento sarà automatico riducendo a zero le possibilità di errore da parte dell’utente.

Martello StrumentatoMartello Struementato per Modal Testing

Setup Semplificato
Autoriempimento dei Campi

Dewesoft facilita il compito dell’operatore anche per i setup più lunghi e complessi.

Con la funzionalità di riempimento automatico in pochi click viene automaticamente generata la sequenza di prova tenendo in considerazione l’orientazione dei sensori anche triassiali.

Setup SemplificatoAutoriempimento dei Campi

Procedura Guidata
Percorso passo-passo

Il software Dewesoft X dispone dei display preimpostati per acquisizione ed analisi con tutti gli indicatori più utili già pronti all’uso.

Ogni display guida l’utente nelle successive fasi di conduzione della prova. Per ogni punto di misura si avrà pieno controllo e dunque la possibilità di accettare o rifiutare le funzioni acquisite dopo averne valutato la bontà.

L'animazione della geometria avviene in tempo reale durante l’acquisizione.

Tutti i display preimpostati possono anche essere modificati e salvati per adattarsi meglio alle esigenze di ogni test.

Procedura GuidataPercorso passo-passo

Visualizzazione Animazioni
Animazione delle Geometrie 3D

Sia il modulo Modal Testing che Modal Analysis supportano le visualizzazioni 3D del modello geomtrico.

Con l’editor della geometria è possibile disegnare la struttura per punti oppure importare un modello in formato unv pre-esistente. La geometria è definita con nodi, linee, superfici e le coordinate possono essere inserite con riferimento cartesiano o cilindrico.

La geometria può essere animata alle frequenze di interesse nelle 3 direzioni ed i punti non misurati possono essere animati come interpolazione dei punti adiacenti. Può essere visualizzata sia la configurazione deformata che la struttura a riposo per avere un riferimento ancora più chiaro del modo di vibrare.

Durante l’acquisizione i punti in corso di misura cambiano di colore per fornire un’indicazione ancora più chiara allo sperimentatore.

Visualizzazione AnimazioniAnimazione delle Geometrie 3D

Analisi Modale
Analisi Modale Avanzate

Grazie all’algoritmo LSCF per il curve-fitting i risultati vengono visualizzati nel nuovo widget dedicato - il diagramma di stabilizzazione.

Sul diagramma di stabilizzazione può essere visualizzato anche il CMIF (complex mode indicator function) insieme anche ad ogni altra FRF.

Abbiamo implementato anche il calcolo dell’AutoMAC per il confronto delle forme modali ed il calcolo delle FRF sintetizzate a partire dai modi di vibrare identificati.

Sono disponibili tutte le più comuni funzioni in frequenza come MIF (Mode indicator functions), H1, H2, PSD (power spectral density) e se ne possono aggiungere altre ancora grazie alle innumerevoli funzioni matematiche nel software Dewesoft X.

Analisi ModaleAnalisi Modale Avanzate

Post Processamento
Analisi Storie Temporali

Con sistemi di acquisizione Dewesoft puoi sempre registrare le storie temporali dei dati grezzi. Questo permette il post-procesamento offline degli stessi anche per le prove di caratterizzazione dinamica con martello o shaker.

Massima flessibilità nella modifica dei parametri di analisi o nell’aggiunta di nuove matematiche, senza dover acquisire nuovamente i dati.

Post ProcessamentoAnalisi Storie Temporali

Illimitati Punti di Misura
Unione di più Test

Non è necessario acquisire tutta la struttura in un’unica prova. I vari test possono essere importati ed analizzati come se fossero stati misurati contemporaneamente per ottenere la deformata complessiva della struttura.

Questo è reso possibile dal fatto che ogni funzione di trasferimento include le informazioni di punto di eccitazione, punto di risposta, le rispettive direzioni e versi.

Illimitati Punti di MisuraUnione di più Test

Export dei Dati
Tutti i Formati di Export

I dati acquisiti possono essere esportati verso software di terze parti sfruttando i molti formati di export disponibili come ad esempio: UNV/UFF, Diadem, Matlab, Excel, Text (CSV) e molti altri ancora.

Le FRF possono essere esportate come parte Reale ed Immaginaria oppure come Ampiezza e Fase.

Il formato UNV (Universal File Format - conosciuto anche come UFF) è molto diffuso nelle applicazioni di Analisi Modale. Grazie ad una intestazione specifica è possibile esportare FRF, geometria del modello, coerenze, ecc…

Qui trovate la lista completa dei formati di esportazione supportati.

Export dei DatiTutti i Formati di Export

EMA
Experimental Modal Analysis

Con EMA si intende la classica Analisi Modale Sperimentale (Experimental Modal Analysis) e può essere realizzata sia in laboratorio che sul campo. Le prove condotte in laboratorio, dunque ambiente più controllato, offrono un maggior rapporto segnale/rumore e permettono di cambiare le condizioni al contorno o vincoli della struttura.

Nelle prove di EMA i componenti in fase di test vengono eccitati con delle forzanti artificiali e vengono misurate sia le risposte che le forzanti per determinare i modi di vibrare.

EMAExperimental Modal Analysis

ODS
Operating Deflection Shapes

LeODS - Operating Deflection Shapes (o Deformate Operative) sono una tecnica di analisi che permette di analizzare il comportamento dinamico di una struttura sottoposta alle sue condizioni di esercizio reali. Nelle ODS non si applicano dunque forzanti artificiali e si misurano le sole risposte sulla struttura.

E' dunque possibile analizzare come si deforma la struttura ad una certa frequenza durante il suo funzionamento.

La nuova Suite Dewesoft X per il Modal Testing supporta le prove con ODS. Basterà scegliere uno degli accelerometri come riferimento e tutti gli altri verranno considerati punti di misura.

Potrà poi essere visualizzata la deformata ad ogni frequenza, preferendo i range con una coerenza elevata.

Le tecniche ODS sono spesso utilizzate nella manutenzione predittiva dei macchinari industriali, nell’ingegneria civile o nelle struttura in genere di grandi dimensioni che sono difficili da eccitare con delle forzanti artificiali.

ODSOperating Deflection Shapes

OMA
Analisi Modale Operativa

Le tecniche di Analisi Modale Operativa, o Analisi Modale Operazionale, sono di frequente utilizzate nelle grandi strutture civili o macchinari industriali, sfruttando le sole risposte misurate.

Queste strutture sono quindi sempre sottoposte alle reali condizioni di carico ed esercizio che possono essere dunque: onde nel caso di piattaforme offshore, vento nel caso di grattacieli o traffico nel caso di ponti.

Attualmente Dewesoft non supporta internamente le tecniche OMA, pur essendo già ma sono in fase di sviluppo. Con Dewesoft potrete comunque acquisire i segnali temporali ed esportare gli stessi, o dati nella frequenza, verso software di terze parti.

OMAAnalisi Modale Operativa

Investimento Garantito
Sistema Sempre Aggiornato

Le suite Dewesoft di Modal Testing ad Analisi Modale sono un investimento per il futuro. Sono aggiornate ed arricchite di nuove funzionalità costantemente. Tutti gli aggiornamenti sono offerti a titolo gratuito per sempre.

Anche per gli strumenti abbiamo introdotto la garanzia di 7 anni per rassicurare i nostri clienti anche quando dovesse presentarsi qualche problema inatteso.

Investimento GarantitoSistema Sempre Aggiornato

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