Электронные компоненты
Приборы, оборудование, материалы
Информационная поддержка

Модальный анализ

Версия для печати
Главная >> Модальный анализ

Программа "Модальный анализ" может быть с успехом применена при проведении испытаний на удар.


 

Программа "Модальный анализ" предназначена для анализа импульсных и переходных характеристик сигналов, поступающих с входных каналов модулей АЦП и анализаторов спектра (в реальном масштабе времени или в режиме воспроизведения записанных временных реализаций). Внешний вид программы показан на рисунке 1.

Программа позволяет определять собственные частоты и логарифмические декременты свободных колебаний механизмов и конструкций методом ударного возбуждения. Дополнительное окно "Спектр" (рисунок 2) предназначено для отображения спектральных характеристик сигналов с опорного и измерительного каналов.

Программа предназначена для обработки, визуализации вибросигнала, спектра вибросигнала, автоматического определения собственных частот, фаз, отношения пиковых амплитуд двух сигналов и декремента затухания различных механизмов, деталей, конструкций и прочих объектов методом измерения частот свободных колебаний, в режиме ударного возбуждения.

Данная программа может быть с успехом применена при проведении испытаний на удар; в области снижения вибрации, связанной с резонансом конструкций; для контроля изготовления и сборки ответственного оборудования; а также в научных целях при проведении экспериментальных исследований.

Отличительные особенности программы:

  • максимально простое и быстрое определение собственных частот и различных мод колебаний;
  • отсутствие специальных требований к возбудителю вибрации, что упрощает систему и снижает ее стоимость;
  • сохранение данных измерений производится на жесткий диск и происходит в режиме реального времени.

 Области применения программы:

1. Испытания на воздействие одиночного удара применяется как способ определения качества конструкции образца и оценки его структурной прочности. Испытание проводят путем воздействия на образец одиночных ударов на ударном вибростенде со стандартными формами импульсов определенной длительности и пиковым ускорением. Важными параметрами проведения этого вида испытания являются: степень жесткости удара (комбинация пикового ускорения и длительности номинального импульса) и изменение скорости (импульса ударного ускорения - абсолютное значение мгновенного приращения скорости во времени от приложенного ускорения). Ударные спектры ускорения дают во многих практических случаях полную информацию о потенциальном повреждении, которое может возникнуть при испытании на удар.

2. Поверка вибродатчиков на ударном вибростенде производится методом сличения чувствительности поверяемого и образцового вибродатчиков. Поверка производится одиночными ударами с различными длительностями и пиковыми ускорениями. Программа рассчитывает длительности амплитуд, импульсов, отношения амплитуд, крутизну фронтов, импульс ударного ускорения. Эти параметры являются первичными данными при проведении поверки.

3. Анализ конструкций и различных мод колебаний производится, как правило, при помощи вибродатчика, установленного в опорной точке конструкции и возбудителя. В качестве возбудителя может использоваться ударный молоток или электродинамический вибростенд. При помощи воздействия молотка по различным точкам конструкции возбуждаются различные моды свободных колебаний (продольные, поперечные). При нормировании уровня сигнала вибродатчика к пиковому уровню ударного молотка, существенно уменьшается влияние человеческого фактора при проведении такого рода испытаний, т.е. спектр сигнала не зависит от силы удара. По спектру виброудара определяются резонансные частоты элементов конструкции, коэффициент передачи от элемента конструкции к опорному датчику и декремент затухания свободных колебаний. Это позволяет предпринимать меры по снижению уровню вибрации, связанной с резонансом конструкции.

Измеряемые параметры:

  • амплитуда импульса - амплитуда (пиковое значение импульса) опорного и измерительного каналов, в единицах измерения;
  • ширина импульса сигнала опорного и измерительного каналов, в миллисекундах;
  • СКЗ шума - среднеквадратическое (СКЗ) значение шума сигналов опорного и измерительного каналов до прихода импульса, в единицах измерения;
  • нижний и верхний пороги опорного и измерительного каналов, в единицах измерения;
  • соотношение амплитуда/помеха опорного и измерительного каналов, в дБ;
  • соотношение амплитуд измерительного канала к опорному;
  • время прихода импульсов опорного и измерительного каналов, в миллисекундах;
  • разность времен прихода импульсов, в миллисекундах;
  • частоты свободных колебаний и логарифмические декременты затуханий импульсов опорного и измерительного каналов;
  • фаза сигналов опорного и измерительного каналов.

Встроенный в программу модуль управления и автоматизации из состава ZETLab-Studio обеспечивает простоту и удобство при построении собственных программно-измерительных комплексов.