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模态试验分析系统

时间:2016-11-17 14:23:33

系统简介 


   模态试验与分析系统是指通过数据采集系统获得激励(和响应)数据,经动态信号分析与模态参数识别,确定机械结构的固有频率、阻尼比、振型和模态参与因子等揭示结构动态特性的参数。模态实验广泛应用于振动排故、状态检测、故障诊断和结构健康监测,以及动态响应预报、结构动态修改、有限元模型修正、动态分析与设计、振动控制等。


 

系统特点


一、  快速几何建模
 1、集成交互式几何建模模块,实现节点、连线、多边形、3D对象的交互式选择、移动、旋转、放大、删除、修改等功能;
 2、可定义总体坐标和局部坐标,具有笛卡尔、柱、以及球等三种坐标系统,各种坐标系统间转换方便;
 3、可实现线段、直线、矩形、梯形、扇面、椭圆、圆台、球体等规则3D对象的快速建模,还可自定义三维单元库;
 4、除了交互式几何建模,模型几何信息也可通过配置信息界面直接进行修改、添加、删除等操作。

二、  快速、易用的信号分析功能
 1、向导式的信号处理参数设置,实现趋势去除、时域抽取、快速傅立叶变换(FFT)、加窗函数等功能;
 2、FFT长度:基2整数,根据实测数据自由可选;重叠:0%~83%,可从下拉列表中选择;平均次数:用户自定义;窗函数:矩形窗、汉窗、海明窗、平顶窗、指数窗、力窗、指数窗等;分析频率范围:采样频率的1/2或1/2.56;
 3、功率谱估计:自谱、互谱、功率谱密度矩阵、半功率谱密度矩阵;
 4、单输入多输出(SIMO)的频率响应函数(FRF)估计:H1、H2估计;
 5、多输入多输出(MIMO)的频率响应函数估计及相干函数估计;
 6、多线程支持的信号处理过程,并可采用不同设置参数重复进行。

三、  灵活的二维\三维图形显示、控制和输出
 1、提供专用的二维曲线与三维图形控制面板,以及鼠标、快捷键、菜单等多种控制方式;
 2、多种曲线表达方式,诸如频率响应函数的幅值(线性、对数、dB坐标)、相位、展开相位、实部、虚部、奈奎斯特图等;
 3、方便灵活的二维曲线显示与控制,网格、图例等元素可显示或隐藏,并能提供相应曲线的完善测量信息(测量节点、方向,是否原点测量等);
 4、缩放(具有不同缩放状态的记忆能力)、选段、寻峰寻谷等实用功能;
 5、方便灵活的三维图形显示与控制,节点号、输入/输出标记、坐标轴等元素可显示或隐藏,并能轻易实现平移、缩放、旋转等功能;
 6、提供三维图形的俯仰、左右、前后等各向视图,能实现结构的框架线显示或着色面渲染;
 7、二维曲线和三维图形的各元素颜色均可自定义;
 8、基于OpenGL的三维图形动画控制,实现播放、暂停、帧播放、幅度控制、速度控制等功能;
 9、各种二维曲线和三维图形均可复制到操作系统剪贴板中,亦可一键存储为BMP或JPG文件;
 10、振型动画和ODS可直接输出成AVI文件。

四、  先进、准确、可靠的模态分析技术
 1、EMA : 基于输入(激振力)、输出(响应)测量的试验模态分析技术。
(1)单输入/多输出(SIMO)的全局模态识别技术,可识别得到全局模态参数;
(2)多点激振的多输入/多输出(MIMO)模态识别技术,具有识别高密度或重频模态的能力,是大型、复杂结构试验模态分析的理想方法;
(3)单参考点和多参考点锤击法(MRIT)模态识别技术。

 2、OMA: 环境激励下仅有输出(响应)可测量的运行模态分析技术,可以对桥梁、建筑、汽车、飞机、旋转机械等机械结构在运行状态进行试验与分析,无须人工激振,只需测量响应。
(1)不仅简单可行,同时还可获得结构在真实运行状态下的动态特性,且天然具备多参考点特性,具有解耦密集模态的能力;
(2)基于全功率谱密度矩阵的窄带模态参数识别方法(频域空间域分解法,FSDD),方便易用,结果准确;
(3)基于半功率谱密度矩阵的窄带模态参数识别方法,操作方便,实现了EMA与OMA分析的统一。

 3、时、频域响应模态分析(ODS)及可视化,用户可实时了解某一时刻或频率点的结构振动模式。

 

典型应用


   广泛应用于飞机、高铁、船舶、桥梁、汽车等各类大型结构设备的振动排错、状态监测;动态响应预报;故障诊断和结构健康监测;结构动态修改;有限元模型修正;动态分析与设计、振动控制等。

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