模态测试解决方案

测试方法


机器、航天航空飞行器、船舶、汽车、电路板、家电零部件等的实际振动千姿百态、瞬息变化。模态分析提供了研究各类振动特性的一条有效途径,其测试方法如下:
1、首先,将结构物在静止状态下进行人为激振,通过测量激振力与响应并进行双通道快速傅里叶变换(FFT)分析,得到任意两点之间的机械导纳函数(传递函数)。
2、用模态分析理论通过对试验导纳函数的曲线拟合,识别出结构物的模态参数,从而建立起结构物的模态模型。
3、根据模态叠加原理,在已知各种载荷时间历程的情况下,就可以预言结构物的实际振动的响应历程或响应谱。

 

 

系统组成


其高科技的模态测试系统基于NI数据采集硬件,配合使用SignalPad测控软件模态分析模块,可提供完整模态测试与分析解决方案,满足响应的应用需求,主要由以下软硬件组成:
  • 传感器:加速度传感器(单轴或三轴)
  • 激励设备:力锤或激振器
  • 数据采集硬件:多通道振动信号同步采集
  • 软件:SignalPad测控软件
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    SignalPad模态分析软件


    SignalPad模态分析模块功能实用,支持捶击法或激振器激励进行模态测试与分析,包括三维建模、FRF数据采集与测量、模态分析、振型相关分析、ODS与振型动画、报表生成等功能,提供模态测试与分析一站式解决方案,保证客户高效使用系统。

     
     

     

    应用案例


    大型机床模态试验:该案例使用SignalPad完成重达几十吨的机床的模态试验,局部部件采用力锤激励,全局采用多个激振器激励。

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    无人机模态试验:美国北达科他大学(UND)使用SignalPad模态试验软件和NI硬件完成了无人驾驶飞机的模态试验。试验成果在国际模态会议(IMAC)2012年会上发表。

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    汽车白车身模态试验:通过在白车身表面布置多个加速度传感器,利用力锤激励或者激振器激励的方式进行模态实验,数据采集采用了NI的PXI系统,分析软件使用了SignalPad模态分析模块。通过实验可以得到车身在自由状态下的共振频率、阻尼与振型,实验结果可用于修正有限元仿真的数据,从而更好的指导设计人员改进车身结构,为汽车提供更好的安全性和舒适性。

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    桥梁工作模态:工作状态模态分析(OMA)是通过测量结构在自然或工作状态下的振动响应信号来获得结构的固有频率,阻尼和模态振型等模态参数。SignalPad模态分析模块具有工作模态分析功能,可以实现对桥梁、建筑物等大型结构的工作模态分析。美国德雷塞尔大学(Drexel)使用SignalPad和NI数据采集硬件完成了桥梁模型及实桥的实时模态试验。

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