工作模態(tài)分析

模態(tài)是結(jié)構(gòu)的固有振動(dòng)特性，每一個(gè)模態(tài)具有特定的固有頻率、阻尼比和模態(tài)振型。模態(tài)參數(shù)可以由計(jì)算或試驗(yàn)分析取得，這些信息對(duì)于理解和預(yù)測(cè)結(jié)構(gòu)的動(dòng)態(tài)行為具有重要意義。在實(shí)際的工程應(yīng)用中，可以發(fā)現(xiàn)結(jié)構(gòu)的潛在問題，如共振、過度振動(dòng)等，有助于對(duì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，提高結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性和可靠性。工作模態(tài)分析(Operational Modal Analysis ,OMA)指通過分析結(jié)構(gòu)處于工作狀態(tài)下的工作數(shù)據(jù)來提取模態(tài)參數(shù)，工作模態(tài)分析最明顯的特征是僅測(cè)量結(jié)構(gòu)的輸出響應(yīng)，不需要或者無法測(cè)量輸入，這些類型的模型通常被稱為“只有輸出”的系統(tǒng)。模態(tài)的固有頻率相對(duì)較高，故需要額外施加一個(gè)或多個(gè)較小的隨機(jī)激勵(lì)來模擬試件的工作狀態(tài)。傳統(tǒng)的試驗(yàn)方案-接觸式測(cè)量

圖 | 傳統(tǒng)的試驗(yàn)方案傳統(tǒng)的試驗(yàn)

一般采用接觸式測(cè)量方案：結(jié)構(gòu)處于靜止?fàn)顟B(tài)，通過使用額外的激勵(lì)設(shè)備去激勵(lì)結(jié)構(gòu)產(chǎn)生響應(yīng)。這種方法存在較多的局限性，如無法真實(shí)反映出結(jié)構(gòu)在實(shí)際工作環(huán)境下的振動(dòng)特性；由于需要在試件表面粘貼傳感器，會(huì)對(duì)測(cè)量對(duì)象產(chǎn)生干擾，影響測(cè)量結(jié)果的準(zhǔn)確性；測(cè)量過程繁瑣、耗時(shí)，需要布置大量傳感器和線纜以滿足多點(diǎn)多方向測(cè)量；容錯(cuò)率低，需要專業(yè)的人員進(jìn)行操作和分析。

非接觸測(cè)量方案

仿生機(jī)翼振動(dòng)模態(tài)測(cè)試

圖 | 機(jī)翼散斑圖像

仿生機(jī)翼振動(dòng)模態(tài)測(cè)試：通過高速相機(jī)結(jié)合數(shù)字圖像相關(guān)方法，拍攝試件工作狀態(tài)下的散斑圖像序列。試驗(yàn)參數(shù)：2560×1920@1000fps
視頻 | 6階振型動(dòng)畫
通過獲得全場(chǎng)三維位移和應(yīng)變信息，分析結(jié)構(gòu)振動(dòng)特性，包括振動(dòng)頻率和振動(dòng)型態(tài)，并通過對(duì)振動(dòng)特性的分析，進(jìn)行模態(tài)參數(shù)的提取和分析。經(jīng)過對(duì)比，前6階固有頻率、阻尼比以及振型動(dòng)畫與仿真結(jié)果基本一致，試驗(yàn)達(dá)到預(yù)期效果。

四大技術(shù)優(yōu)勢(shì)

深視智能高速相機(jī)

01

非接觸

可以避免因額外的重量、電壓偏動(dòng)以及精細(xì)的傳感器結(jié)合帶來的影響，減少測(cè)量位置及形態(tài)局限對(duì)實(shí)驗(yàn)造成的誤差。無需布線，減少了系統(tǒng)搭建的復(fù)雜性。

02

優(yōu)秀的成像

深視智能高速相機(jī)兼具高分辨率和高幀率特點(diǎn)，提供可靠的成像質(zhì)量和精準(zhǔn)的時(shí)序控制，同步精度＜10ns，可以更精確地測(cè)量和分析工作模態(tài)。

03

全場(chǎng)測(cè)量

系統(tǒng)可以對(duì)一個(gè)區(qū)域內(nèi)的多個(gè)點(diǎn)多個(gè)方向同時(shí)進(jìn)行測(cè)量，提供比傳感器更多的信息，無需重復(fù)測(cè)量。

04

試驗(yàn)可視化

測(cè)量過程、測(cè)量結(jié)果可視化，直觀易懂，試驗(yàn)結(jié)果可追溯。

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