Modal testing e analisi modaleSoluzioni per test e analisi di dinamica strutturale

Prove modali
Panoramica dell'applicazione

I test modali ei dati di test acquisiti sono la base per eseguire l'analisi modale e trarre conclusioni sulla dinamica strutturale degli oggetti di test. È possibile determinare le frequenze naturali del sistema, i rapporti di smorzamento modale e le forme modali dell'oggetto in prova.

È possibile eseguire test modali con sorgenti di eccitazione artificiali applicate, per indurre l'oggetto di prova a vibrare, o facendo funzionare l'oggetto di prova in condizioni operative e misurare la vibrazione in situ.

Il test modale viene utilizzato per:

• Risoluzione dei problemi: per ridurre i livelli di vibrazione eccessivi o per garantire che le risonanze siano tenute lontane dalle frequenze di eccitazione.

• Simulazione di scenari “what if”: determinazione delle forze o risposta ad eccitazioni complesse.

• Analisi dell'assieme strutturale: per prevedere le caratteristiche dinamiche dei sottocomponenti assemblati.

• Affinamento del modello agli elementi finiti (FEM): convalida mediante test su prototipi o perfezionamento del modello analitico FE mediante inclusione dello smorzamento.

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

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.

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.

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.

Installazione semplice
Configurazione di riempimento automatico

Ogni volta che viene utilizzato un numero elevato di canali misurati, l'aggiunta e la rimozione del processo dei canali di eccitazione e risposta è semplificata grazie alla funzionalità di configurazione del riempimento automatico.

La funzionalità di riempimento automatico è abilitata per:

• Riempimento automatico per sensori uniassiali e triassiali (canali di risposta)

• Avvia la selezione dell'indice del nodo e dell'incremento dell'indice

• Definire la direzione e il segno dei canali aggiunti

• Raggruppamento sensori e definizione del numero di gruppi

Grafica mozzafiato
Geometria 3D con animazione

La geometria 3D con animazione è perfettamente integrata nei moduli Modal Test e Modal Analysis e fornisce tutto il necessario per costruire un modello 3D delle tue strutture.

Con l'editor della geometria, puoi disegnare rapidamente semplici strutture 3D e importare modelli più complessi utilizzando il formato di file UNV. La geometria della struttura misurata è definita da oggetti, linee o punti. L'editor della geometria supporta i sistemi di coordinate cartesiane e cilindriche, ideali per disegnare oggetti circolari.

Le strutture possono essere animate ad un'unica frequenza in tutte e tre le direzioni con l'interpolazione di punti non misurati. Hai la possibilità di animare diverse forme modali e confrontare le deviazioni con la forma della struttura non eccitata. Ciò fornisce una rappresentazione visiva completa della dinamica strutturale.

Il colore dei punti cambia durante la misurazione per una più facile identificazione dei punti di eccitazione e risposta. La geometria della struttura può essere resa in diverse proiezioni:

• Prospettiva 3D

• Ortografia 3D

• Diverse proiezioni 2D

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.

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.

Operating Deflection Shapes (ODS)

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.

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.