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模态测试和模态分析​​​​​​结构动力学测试和分析解决方案

模态测试和模态分析是确定设计的自然频率、阻尼系数和模态形状的不可缺少的工具。通过Dewesoft的模态测试解决方案,可以用一个锤子或多个模态振荡器来激励一个设计,并且可以很容易地测量其响应。支持SISO、SIMO、MISO和MIMO测试配置。你可以导入或绘制几何图形,并进行广泛的可视化和动画。模态分析插件提供了评估模态参数的工具。

Dewesoft是一个模态解决方案,用于实验模态分析(EMA)、运行偏差表(ODS)和运行模态分析(OMA)。该系统还包括 免费的软件更新和终身技术支持.

IEPE

IEPE

电荷

电荷

电压

电压

应力 / 应变

应力 / 应变

加速度

加速度

速度

速度

位移

位移

视频

视频

高速视频

高速视频

模态测试和模态分析​​​​​​ 特色功能

多合一解决方案

使用相同的软件使用冲击锤、单个或多个振动器来激发结构,或使用 ODS 获得偏转形状以执行操作机器状态故障排除。

易于使用的界面

DewesoftX 软件是为测试工程师设计的。 通过漫游激励或响应点,或在单个屏幕内控制振动台来执行模态测试。 软件检测测量的频率响应函数。

SISO、SIMO、MISO、MIMO 模态测试方法

支持单参考振动器测试和单参考粗纱锤或粗纱加速度计测试。 多参考粗纱锤和多参考振动器测试也是如此。

冲击锤操作模式

允许分组、拒绝和重复测量点(支持多个参考和激励点)。 移动激发点和响应点的能力使用户在执行测量时具有充分的灵活性。

多台摇床操作模式

结合内置函数发生器,Dewesoft 系统提供突发、正弦扫描和随机噪声激励模式。 用户还可以使用外部驱动的振动器来激发结构。

高级模态分析

具有稳定性图的 LSCF 估计算法指示稳定极点处的模式。 CMIF 功能、用于模式相关的 AutoMAC 程序和合成 FRF 计算。

运营模态分析 (OMA)

使用记录的时间数据来估计模态模型。 使用 OMA,结构振动的动力学可以通过 Dewesoft ARTeMIS OMA 软件直接从传感器输入数据中确定。

丰富的可视化

在所有三个方向的测量过程中,结构的 3D 几何形状都会被动画化。 非测量点被插值以获得平滑的动画。 点的颜色会发生变化,以便更轻松地识别激发点和响应点。

几何 UNV 导入/导出

结构几何既可以使用内置几何编辑器直接在软件中绘制,也可以通过 UNV 文件导入。 几何图形也可以导出为 UNV 文件以供外部软件使用。

原始数据后处理

可以使用来自所有响应和激励传感器的存储的原始时间数据进行离线计算。

数据导出

从原始时域到 FRF 的所有数据都可以导出为各种不同的格式,包括标准 UNV 文件格式。

大量频道

由于其独特的架构,Dewesoft 让您可以使用几乎无限数量的输入通道,提供从多个传感器同时采集和分析数据的选项。

Dewesoft质量和7年保修

享受我们的福利 7年保修.我们的数据收集系统是在欧洲按照最高质量标准建造的。我们提供免费的、面向客户的技术支持。您对Dewesoft解决方案的投资将在未来的许多年里得到保护。

Dewesoft Flexibilitet

连接其他模拟传感器(应变片、力、温度、CAN总线、GPS和无数其他数据源),同时测量其他参数,数据完美同步。

包含的软件

所有Dewesoft数据采集系统都包括获奖的DewesoftX数据采集软件。该软件易于使用,但非常全面,功能丰富。所有的软件更新都是免费的,没有隐藏的许可证或年度维护费。

模态测试
应用概述

模态测试和获得的测试数据是进行模态分析和对测试对象的结构动力学做出结论的基础。可以确定系统的固有频率、模态阻尼比和被测对象的振型。

您可以使用施加的人工激励源来执行模态测试,以诱导测试对象振动,或者让测试对象在操作条件下运行,并测量原位振动。

模态测试用于:

  • 故障排除:降低过度振动水平或确保共振远离激励频率。

  • 模拟“假设”场景:确定力或对复杂激励的响应。

  • 结构装配分析:预测装配子组件的动态特性。

  • 有限元模型 (FEM) 的改进:通过对原型进行测试或通过包含阻尼来改进有限元分析模型进行验证。

模态分析
应用概述

模态分析对于理解和优化结构的固有动态特性至关重要——结构和物体如何振动以及它们对施加力的抵抗力如何。模态分析允许对机器和结构进行测试、优化和验证。

测试、优化和验证您的设计,以获得更轻、更坚固、更安全的结构、更少的燃料/电力消耗、更高的舒适度和更好的性能。对结构进行的测量用于构建振动特性的完整数学模型,从中可以观察到结构的行为。可以计算物体的自然共振频率和阻尼参数,并在被测物体的动画几何图形上可视化振型。

共振频率与阻尼比和振型一起是被测设备的模态参数。复杂结构的有效模态参数的估计需要进行模态分析。确定的参数为测试结构的结构动力学提供了丰富的洞察力 - 使您能够很好地了解如何进行结构优化。

应用
用于模态测试和分析

模态分析广泛用于土木工程和航空航天和汽车等行业,应用范围广泛,包括:

  • 确保共振与激发频率分离

  • 预测组件和组装结构的动态行为

  • 优化结构的动态特性(质量、刚度、阻尼)

  • 复杂激励引起的响应预测

  • 在有限元模型中包含阻尼

  • 损坏检测和评估

模态测试支持的测量技术

Dewesoft 模态测试套件支持多种测量技术或模态测试配置方法:

  • SISO:单输入单输出测试配置

  • SIMO:单输入多输出测试配置

  • MISO:多输入单输出测试配置

  • MIMO:多输入多输出测试配置

模态测试可以通过单参考振动器测试和单参考粗纱锤或粗纱加速度计测试来执行。 还支持多参考粗纱锤和多参考振动器测试。

多输入多输出方法
多输入多输出

多振动器测试通常使用许多加速度计传感器进行。 Dewesoft 模态测试套件允许您通过使用多个振动器来激发复杂结构,并在几乎无限数量的通道上进行测量和分析。

MIMO 测量技术是用于收集 FRF 数据集的成熟且成熟的方法。它们为基本模态参数的测量和提取提供了一些明显的优势,尤其是在测试较大的结构时。

使用多个振动器的主要优点是输入力能量分布在结构上的更多位置。这在结构上提供了更均匀的振动响应,特别是在大型复杂结构和具有重阻尼的结构的情况下。

使用函数发生器直接在模态测试设置屏幕中配置随机、突发随机和正弦扫描激励信号,您可以使用 MCOH(多重相干)来验证您的振动台设置。

SIMO方法
单输入多输出

还可以选择另一种类型的流动测试,其中一个模态激励器(锤子或振动器)用作参考自由度,而一个或一组加速度计将流动,直到测量完所有自由度。 这也称为“巡回响应测试”。

如果使用多个加速度计,则这是单输入多输出 (SIMO) 测试配置。

Dewesoft 允许您使用冲击锤(单个激发点或使用粗纱锤的多个激发点)和任意数量的响应通道进行测量。

这种方法是深入评估结构动力学或结构振动的有力资产。

仪器仪表
模态测试设备

几种仪器通常用于执行模态测试和模态分析:

  • 一个或多个激振器,例如模态振动器或冲击锤

  • 获取输入激励信号的力传感器

  • 获取输出响应信号的加速度计

  • 用于记录测试的数据采集系统 (DAQ) 设备

  • 带有模态测试和分析软件的计算机,用于执行计算、显示结果和创建报告

Dewesoft 可以提供包含上述所有组件的交钥匙模态测试和模态分析解决方案。 请参阅下面可用模态测试硬件的详细信息。

数据采集​​系统
模态测试测量硬件

Dewesoft 提供了一系列适用于模态测试的数据采集系统。灵活的输入通道数配置允许不同的模态测试设置。高端信号调理放大器可提供具有大动态范围的完美信号测量。

推荐的 Dewesoft 模态测试包:

  • SIRIUS Mini 型号 SIRIUSm-4xACC:4 通道 IEPE/压电装置,非常适合连接模态锤和多达 3 个加速度计。

  • SIRIUSi-HD-16x-ACC:16 通道 IEPE 设备,非常适合与粗纱锤和多达 5 个三轴加速度计一起工作

  • 带模拟输出选项的 SIRIUSi-HD-16xACC:16 通道 IEPE 设备,带 8 个模拟输出通道。非常适合与模态振动器和多达 16 个 IEPE 加速度计一起使用。

我们的数据采集系统设计灵活,可以扩展到任意数量的输入通道,无需额外的软件成本。

所有 Dewesoft DAQ 系统均提供 7 年保修和终身免费软件更新,这使我们的解决方案面向未来。

粗纱锤
用于模态测试的冲击锤

除了模态振动器和振动传感器,Dewesoft 还提供一系列具有不同作用力范围的粗纱锤。

高达 440 N 范围的电锤非常适合使用 DewesoftX 软件的模态分析应用。

Dewesoft 模态锤配备了 TEDS 智能传感器接口。 这允许 DewesoftX 软件自动检测锤子并设置正确的缩放比例。

简单设置
自动填充配置

每当使用大量测量通道时,通过自动填充设置功能,添加和删除激励和响应通道过程变得简单。

自动填充功能已启用:

  • 单轴和三轴传感器的自动填充(响应通道)

  • 起始节点索引和索引增量选择

  • 定义添加通道的方向和符号

  • 对传感器进行分组并定义组数

操作简单
视觉分步指导

为了让您快速启动并运行,DewesoftX 软件提供了用于模态测试和分析的预定义显示。 这些预定义显示包括用于采集和测量过程以及测量数据后分析的最常用仪器和布置。

每个预定义的显示将引导您逐步完成模态测试过程。 它将跟踪您的测量进度并允许您拒绝点击、重置点并自动检测双重点击。

您的结构动画在所有三个方向都启用,您可以在测量期间使用不同的投影来查看它。

当然,始终可以自定义和更改默认显示或定义无限的新闻显示。

令人惊叹的视觉效果
带动画的 3D 几何

带有动画的 3D 几何完美地集成到模态测试和模态分析模块中,并提供构建结构 3D 模型所需的一切。

使用几何编辑器,您可以快速绘制简单的 3D 结构以及使用 UNV 文件格式导入更复杂的模型。测量结构的几何形状由对象、线或点定义。几何编辑器支持笛卡尔和圆柱坐标系,非常适合绘制圆形物体。

通过非测量点的插值,可以在所有三个方向上以单一频率对结构进行动画处理。您可以对不同的模式形状进行动画处理,并将偏转与非激发结构形状进行比较。这给出了结构动力学的全面可视化表示。

在测量过程中点的颜色会发生变化,以便更轻松地识别激发点和响应点。结构几何可以在不同的投影中渲染:

  • 3D透视

  • 3D 正交

  • 几个 2D 投影

高级模态分析
具有高级数学能力

具有用于估计模态参数的曲线拟合结果的 LSCF 算法显示在专用小部件 - 稳定图中。

您还可以显示复数模式指示函数 (CMIF) 以及您选择的任何其他矢量通道。 AutoMAC 显示不同模式之间的相关性。 包括对合成 FRF 计算的支持以及将它们与测量的 FRF 轻松比较的能力。

模式指示函数 (MIF)、H1 和 H2 估计器、功率谱密度 (PSD) 在 DewesoftX 软件中完全实现,并可与其他数学计算结合使用。

后期处理
使用存储的原始数据

DewesoftX 数据采集软件始终存储测量数据的原始值。 这可以使用来自加速度计和锤子(或振动器)激励点的原始信号进行离线计算。

如果需要执行一些额外的计算而不需要重复整个模态测试设置,这将非常方便。

轻松处理大型结构
将多个数据文件合并在一起

无需一次测量整个结构。 可以测量结构的不同部分并将其存储在单独的数据文件中。 DewesoftX 软件可以很容易地为您的受测对象中的每个点或一组点记录一个数据文件。

测量完成后,您可以轻松地将单独的数据文件合并在一起,以分析和动画整个结构并观察其行为。

每个传递函数都包含有关响应节点、响应方向、参考节点和参考方向的信息。

导出数据
进一步分析

所有测量数据都可以导出为各种标准文件格式。 可用的最常见和标准数据格式包括 UNV/UFF、Diadem、Matlab、Excel 和文本 (CSV)。 但 DewesoftX 包含更多格式。

传递函数可以通过 Real、Imag、Ampl 或 Phase 部分单独导出。

通用文件格式(也称为 UFF 或 UNV 格式)在模态分析中非常常见。 根据标题,它可以包含传递函数、相干性、几何等,或各种其他数据。 我们包括一个修改过的 UNV/UFF 导出,专门用于模态测试。

请参阅支持的导出文件格式的完整列表。

实验模态分析(EMA)

实验模态分析(EMA)测试既可以在现场进行,也可以在更受控制的实验室环境中进行。在实验室进行测试的好处是有更高的信噪比(SNR),并且能够轻松改变测试设置。

在做EMA测试时,物体被人工力激发,输入(激发)信号和输出(响应)信号都被测量并用于估计模态模型。

操作挠度形状(ODS)

运行变形形状 (ODS) 是一种进行动态分析并查看机器或结构如何在其运行条件下移动的简单方法。 ODS 测试没有施加人为力,仅测量响应振动信号。

在 ODS 分析中,结构仅由机器本身激发,就像在实际操作中一样。 频率 ODS 是查看机器或结构在其运行期间如何以特定频率移动的最简单方法。

DewesoftX 模态套件支持 ODS 测试。 对于频率 ODS,必须将其中一个加速度传感器定义为激励参考信号,将其他传感器定义为响应传感器。 动画可以照常显示,但只有在连贯性好的区域才能发挥最佳效果。

ODS 成功地用于机器状态监测和土木工程应用,如桥梁、建筑物和其他难以用人工力激发的结构。

运营模式分析 (OMA)

操作模态分析用于大型土木工程结构、操作机械或其他结构,仅使用它们的输出响应。这些结构总是承受不易控制和测量的自然荷载,例如波浪荷载(海上结构)、风荷载(建筑物)或交通荷载(桥梁)。

使用 Dewesoft ARTeMIS OMA 软件,可以为仅获取输出响应数据的此类操作结构估计模态参数。

模态参数是振型、固有频率和阻尼比。

OMA 不仅仅是 ODS(操作偏转形状)的另一个名称。由于 OMA 从输出数据中确定并分离噪声和输入,并仅返回无偏的模态信息 - 能够从操作数据中估计模态模型。 OMA 也称为仅输出模态分析、环境响应分析、环境模态分析、运行中模态分析和自然输入模态分析。

您可以将获取的运行时间 Dewesoft 数据文件 (DXD) 直接打开到 Dewesoft ARTeMIS OMA 应用程序中并运行分析。

大投资
面向未来的应用

Dewesoft 模态测试和模态分析是您未来的一项重大投资。 我们的解决方案在不断改进,并且一直在添加新功能。 模态测试软件套件的所有更新都是免费的。

我们为 Dewesoft 数据采集系统提供行业领先的 7 年保修意味着您可以无忧地进行测量。 我们致力于确保您对我们的测量设备的投资是好的——即使发生意外。

与世界一流的数据采集技术一起,Dewesoft 提供了您可以花钱购买的最佳模态测试和模态分析解决方案。

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