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

Le prove modali e l'analisi modale sono strumenti indispensabili per determinare le frequenze naturali, i rapporti di smorzamento e le forme modali di qualsiasi struttura. Con la soluzione di test modale di Dewesoft, è possibile eccitare una struttura con un martello a percussione o con oscillatori modali multipli e misurare facilmente le risposte. Sono supportate le configurazioni di test SISO, SIMO, MISO e MIMO. È possibile importare o disegnare geometrie ed eseguire ampie visualizzazioni e animazioni. L'estensione dell'analisi modale fornisce strumenti per la stima dei parametri modali.

Dewesoft è una soluzione modale pronta all'uso per l'analisi modale sperimentale (EMA), le forme di deflessione operative (ODS) e l'analisi modale operativa (OMA). Il sistema comprende anche Aggiornamenti software e assistenza tecnica gratuiti a vita.

IEPE

IEPE

Carica

Carica

Tensione

Tensione

Sforzo e Stress

Sforzo e Stress

Accelerazoine

Accelerazoine

Velocità

Velocità

Spostamento

Spostamento

Video

Video

Video alta velocità

Video alta velocità

Modal testing e analisi modale Sottolineare

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.

Analisi modale operativa (OMA)

Utilizzare i dati temporali registrati per stimare i modelli modali. Con OMA la dinamica delle vibrazioni strutturali può essere determinata direttamente dai dati di input del sensore tramite il software Dewesoft ARTeMIS OMA.

Visualizzazione ricca

La geometria 3D della struttura viene animata durante la misurazione in tutte e tre le direzioni. I punti non misurati vengono interpolati per animazioni fluide. Il colore dei punti cambia per una più facile identificazione dei punti di eccitazione e di risposta.

Importazione/esportazione UNV di geometria

La geometria della struttura può essere disegnata direttamente nel software con un editor di geometria integrato o importata tramite il file UNV. La geometria può anche essere esportata in file UNV per l'utilizzo in un software esterno.

Post processing con raw data

Gli spettri possono essere calcolati anche in post-processamento e partire dalle storie temporali sempre disponibili in Dewesoft.

Esportazione dati

Tutti i dati, dal dominio del tempo grezzo alle FRF, possono essere esportati in vari formati, incluso il formato di file UNV standard.

Un gran numero di canali

Grazie alla sua architettura unica, Dewesoft ti consente di utilizzare un numero virtualmente illimitato di canali di input offrendo la possibilità di acquisire e analizzare i dati da molti sensori contemporaneamente.

Qualità Dewesoft e garanzia di 7 anni

Godetevi il nostro 7 anni di garanzia. I nostri sistemi di raccolta dati sono prodotti in Europa secondo i più alti standard di qualità. Offriamo un'assistenza tecnica gratuita e orientata al cliente. Il vostro investimento nelle soluzioni Dewesoft è protetto per anni.

Flessibilità Dewesoft

Collegate altri sensori analogici (estensimetri, forza, temperatura, CAN bus, GPS e innumerevoli altre fonti di dati) e misurate simultaneamente altri parametri, con tutti i dati perfettamente sincronizzati.

Software incluso

Tutti i sistemi di raccolta dati Dewesoft includono il pluripremiato software di raccolta dati DewesoftX. Il software è facile da usare ma molto completo e ricco di funzionalità. Tutti gli aggiornamenti del software sono gratuiti per sempre, senza licenze nascoste o costi di manutenzione annuali.

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.

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.

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

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.

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 SIMO
Ingresso singolo Uscita multipla

È inoltre possibile selezionare un altro tipo di test di roving, in cui un eccitatore modale (martello o agitatore) viene utilizzato come DOF di riferimento, mentre uno o un gruppo di accelerometri si spostano fino a quando tutti i DOF non sono stati misurati. Questo è anche indicato come un "test di risposta vagante".

Se vengono utilizzati più accelerometri, si tratta di una configurazione di test SIMO (Single-Input Multiple-Output).

Dewesoft consente di eseguire la misurazione con il martello a percussione (punto di eccitazione singolo o multiplo con un martello mobile) e un numero qualsiasi di canali di risposta.

Questo metodo è un potente vantaggio per una valutazione approfondita della dinamica strutturale o delle vibrazioni strutturali.

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.

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.

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.

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

Operazione semplice
Guida visiva passo dopo passo

Per essere subito operativi, il software DewesoftX offre display predefiniti per test e analisi modali. Queste visualizzazioni predefinite includono gli strumenti e le disposizioni più utilizzati per il processo di acquisizione e misurazione e per la post-analisi dei dati misurati.

Ogni display predefinito ti guiderà passo dopo passo attraverso il processo di test modale. Traccerà i tuoi progressi di misurazione e ti consentirà di rifiutare i colpi, ripristinare i punti e rilevare automaticamente i doppi colpi.

L'animazione della tua struttura è abilitata in tutte e tre le direzioni e puoi visualizzarla utilizzando diverse proiezioni durante la misurazione.

Ovviamente è sempre possibile personalizzare e modificare le visualizzazioni di default o definirne di notizie illimitate.

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

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

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.

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.

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.

Analisi modale sperimentale (EMA)

I test di analisi modale sperimentale (EMA) possono essere eseguiti sia sul campo che in ambienti di laboratorio più controllati. I test in laboratorio presentano il vantaggio di un rapporto segnale/rumore (SNR) più elevato e la possibilità di modificare facilmente l'impostazione del test.

Nei test EMA, gli oggetti vengono eccitati da forze artificiali e i segnali di ingresso (eccitazione) e di uscita (risposte) vengono misurati e utilizzati per stimare i modelli modali.

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.

Analisi modale operativa (OMA)

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.

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.

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