模態(tài)試驗與分析
- 模態(tài)試驗與分析是指通過數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)獲得響應(yīng)(和激勵)數(shù)據(jù),經(jīng)動態(tài)信號分析與模態(tài)參數(shù)識別,確定機械結(jié)構(gòu)的固有頻率、阻尼比、振型和模態(tài)參與因子等揭示結(jié)構(gòu)動態(tài)特性的參數(shù)
- 經(jīng)過三十多年發(fā)展,模態(tài)試驗與分析有了長足進步,廣泛應(yīng)用于振動排故、狀態(tài)檢測、故障診斷和結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測,以及動態(tài)響應(yīng)預(yù)報、結(jié)構(gòu)動態(tài)修改、有限元模型修正、動態(tài)分析與設(shè)計、振動控制等
- 模態(tài)試驗與分析已成為航空、航天、汽車、艦船、機械設(shè)備和橋梁、建筑等產(chǎn)品研制、定型、使用和維護過程中的手段
N-Modal模態(tài)分析軟件
N-Modal 可實現(xiàn)如下三大分析功能:
- N-Modal ODS(響應(yīng)模態(tài)分析),分為時域ODS和頻域ODS。時域ODS用于觀察機械結(jié)構(gòu)在各時間點上的振動響應(yīng)狀態(tài);頻域ODS用于觀測機械結(jié)構(gòu)在各頻率點上的運行狀態(tài)振型,還可用于區(qū)分同一頻率點在不同模態(tài)空間上的強迫振動振型
- N-Modal EMA(試驗?zāi)B(tài)分析),適用于大型復(fù)雜結(jié)構(gòu)在輸入輸出可測、采用人工激勵(激振器或力錘)情況下的多輸入多輸出(MIMO)振動模態(tài)試驗與分析,可進行單個或多個激振器激勵的模態(tài)試驗,也可完成采用單個或多個參考點的錘擊法模態(tài)試驗(MRIT)
- N-Modal OMA(運行模態(tài)分析),適用于大型復(fù)雜結(jié)構(gòu)在運行狀態(tài)中利用自然激勵(環(huán)境激勵)、輸入不可測,或者僅使用輸出數(shù)據(jù)情況下的振動模態(tài)試驗與分析
N-Modal的基本特點
- 可運行于Windows XP/2003/Win7/Win8等目前的主流操作系統(tǒng),使用方便
- 中英文多語言界面,并可快速定制開發(fā)其它語言界面
- 完善的幾何建模、項目管理、動態(tài)信號處理、模態(tài)參數(shù)識別、時頻域運行響應(yīng)估計(ODS)、振型相關(guān)估計(MAC)等功能模塊
- 集成的交互式幾建模功能,操作直觀方便,可快速建立簡單結(jié)構(gòu)的測試模型,還可從通用格式文件(UFF)或者IGES文件中導(dǎo)入幾何信息
- 方便的測量數(shù)據(jù)輸入接口,可導(dǎo)入時域信號(激勵與響應(yīng)時間歷程),也可直接導(dǎo)入頻域數(shù)據(jù)(頻響FRFs和相干COHs)
- 可從UFF 58/58b通用文件中導(dǎo)入數(shù)據(jù),也可從N-Modal標準格式的ASCII文件中導(dǎo)入
- 完善的二維曲線、三維圖形(幾何、振型動畫、MAC)的顯示與控制功能
- 數(shù)據(jù)拷貝、屏幕拷貝、JPG圖形存儲、AVI動畫存儲等功能,方便用戶快速制作試驗報告和演示文稿
- 靈活的界面安排、豐富的鼠標與熱鍵快捷操作,大大提高工作效率與易用性
- 在VC++環(huán)境下開發(fā),采用面向?qū)ο缶幊蹋∣OP)技術(shù),易于維護和擴展
- 可配有國、內(nèi)外生產(chǎn)廠家的優(yōu)秀數(shù)據(jù)采集前端和動態(tài)信號分析儀
快速幾何建模
- 集成交互式幾何建模模塊,實現(xiàn)節(jié)點、連線、多邊形、3D對象的交互式選擇、移動、旋轉(zhuǎn)、放大、刪除、修改等功能
- 可定義總體坐標和局部坐標,具有笛卡爾、柱、以及球等三種坐標系統(tǒng),各種坐標系統(tǒng)間轉(zhuǎn)換方便
- 可實現(xiàn)線段、直線、矩形、梯形、扇面、橢圓、圓臺、球體等規(guī)則3D對象的快速建模,還可自定義三維單元庫
- 除了交互式幾何建模,模型幾何信息也可通過配置信息界面進行修改、添加、刪除等操作
快速、易用的信號分析功能
- 向?qū)降男盘柼幚韰?shù)設(shè)置,實現(xiàn)趨勢去除、時域抽取、快速傅立葉變換(FFT)、加窗等功能
- FFT長度:基2整數(shù),根據(jù)實測數(shù)據(jù)自由可選;重疊:0%~83%,可從下拉列表中選擇;平均次數(shù):用戶自定義;窗函數(shù):矩形窗、漢寧窗、海明窗、平頂窗、指數(shù)窗、力窗、指數(shù)窗等;分析頻率范圍:采樣頻率的1/2或1/2.56
- 功率譜估計:自譜、互譜、功率譜矩陣、半功率譜矩陣
- 單輸入多輸出(SIMO)的頻率響應(yīng)函數(shù)(FRF)估計:H1、H2和Hc估計
- 多輸入多輸出(MIMO)的頻率響應(yīng)函數(shù)估計及相干函數(shù)估計
- 多線程支持的信號處理過程,并可采用不同設(shè)置參數(shù)重復(fù)進行
信號處理向?qū)?/p>
、可靠的模態(tài)分析技術(shù)
- 包含窄帶(NarBand)、選帶(SelBand)、寬帶(BroBand)三大類算法:窄帶方法逐個識別模態(tài),方便易用;選帶方法在選定頻帶內(nèi)一次識別數(shù)個模態(tài),精度較好;基于p-LSCF算法的寬帶模態(tài)識別方法在寬頻帶、甚至全頻帶內(nèi)識別全部模態(tài),效率高,并適用于大阻尼復(fù)雜結(jié)構(gòu)
- 基于輸入(激振力)、輸出(響應(yīng))測量的試驗?zāi)B(tài)分析(EMA)技術(shù)
- 單輸入/多輸出(SIMO)的全局模態(tài)識別技術(shù),可識別得到全局模態(tài)參數(shù)
- 多點激振的多輸入/多輸出(MIMO)模態(tài)識別技術(shù),具有識別高密度或重頻模態(tài)的能力,是大型、復(fù)雜結(jié)構(gòu)試驗?zāi)B(tài)分析的理想方法
- 單參考點和多參考點錘擊法(MRIT)模態(tài)識別技術(shù)
某客車車架采用兩個激振器激勵的EMA模態(tài)試驗結(jié)果
某發(fā)動機篦齒盤用MRIT技術(shù)識別得到的重根模態(tài)
- 環(huán)境激勵下僅有輸出(響應(yīng))可測量的運行模態(tài)分析(OMA)技術(shù),可以對橋梁、建筑、汽車、飛機、旋轉(zhuǎn)機械等機械結(jié)構(gòu)在運行狀態(tài)進行試驗與分析,無須人工激振,只需測量響應(yīng)
- 不僅簡單可行,同時還可獲得結(jié)構(gòu)在真實運行狀態(tài)下的動態(tài)特性,且天然具備多參考點特性,具有解耦密集模態(tài)的能力
- 基于全功率譜密度矩陣的窄帶模態(tài)參數(shù)識別方法(頻域空間域分解法,F(xiàn)SDD),方便易用,結(jié)果準確
- 基于半功率譜密度矩陣的窄帶模態(tài)參數(shù)識別方法,操作方便,實現(xiàn)了EMA與OMA分析的統(tǒng)一
某建筑結(jié)構(gòu)OMA識別的密集模態(tài)
某梁式公路橋OMA識別的部分結(jié)果
- 采用模態(tài)指示函數(shù)(MIF)等作為判斷模態(tài)是否存在的依據(jù),可靠判斷模態(tài)階次,避免遺漏模態(tài)
- 采用頻率穩(wěn)定圖區(qū)分結(jié)構(gòu)模態(tài)與計算模態(tài)
圓盤EMA分析的模態(tài)指示函數(shù) 建筑OMA分析的模態(tài)指示函數(shù)
采用FDPR算法對圓盤進行EMA分析
- 時、頻域結(jié)構(gòu)運行振型(ODS)估計及可視化,用戶可實時了解某一時刻或頻率點的結(jié)構(gòu)振動模式
飛機結(jié)構(gòu)的ODS分析
- 用于檢驗振型精度的振型相關(guān)矩陣(MAC)估計及可視化,包含三維Bar圖和數(shù)值表格
靈活的二維和三維圖形顯示、控制與輸出
- 提供專用的二維曲線與三維圖形控制面板,以及鼠標、快捷鍵、菜單等多種控制方式
- 多種曲線表達方式,諸如頻率響應(yīng)函數(shù)的幅值(線性、對數(shù)、dB坐標)、相位、展開相位、實部、虛部、奈奎斯特圖等
- 方便靈活的二維曲線顯示與控制,網(wǎng)格、圖例等元素可顯示或隱藏,并能提供相應(yīng)曲線的完善測量信息(測量節(jié)點、方向,是否原點測量等)
- 縮放(具有不同縮放狀態(tài)的記憶能力)、選段、尋峰尋谷等實用功能
- 方便靈活的三維圖形顯示與控制,節(jié)點號、輸入/輸出標記、坐標軸等元素可顯示或隱藏,并能輕易實現(xiàn)平移、縮放、旋轉(zhuǎn)等功能
- 提供三維圖形的俯仰、左右、前后等各向視圖,能實現(xiàn)結(jié)構(gòu)的框架線顯示或著色面渲染
- 對三維圖形建模提供了笛卡爾、柱球等局部坐標系統(tǒng),方便結(jié)構(gòu)建模,并可在局部坐標系統(tǒng)內(nèi)自由定義傳感器的測量自由度
- 二維曲線和三維圖形的各元素顏色均可自定義
- 基于OpenGL的三維圖形動畫控制,實現(xiàn)播放、暫停、幀播放、幅度控制、速度控制等功能
- 各種二維曲線和三維圖形均可復(fù)制到操作系統(tǒng)剪貼板中,亦可一鍵存儲為BMP或JPG文件
- 振型動畫和ODS可直接輸出成AVI文件
原點頻率響應(yīng)幅值及其相干函數(shù)檢驗 頻率響應(yīng)的Nyquist圖表示,可檢查頻率分辨率
飛機結(jié)構(gòu)原點頻響重疊顯示 飛機結(jié)構(gòu)跨點頻響重疊及互易性檢查
頻響的選帶識別及其擬合結(jié)果 擬合曲線的局部放大
N-Modal模態(tài)分析解決方案-模塊功能矩陣
針對航天、航天、、土木、交通等不同領(lǐng)域、行業(yè)的廣大用戶,N-Modal模態(tài)分析軟件劃分為不同的模塊配置,以地適合于客戶的不同需求。您可以從下面的功能矩陣中選擇適合于您使用的模塊,或者聯(lián)系我們,由我們推薦配置。
NMOD- | 300 ODS | 330 基本EMA | 340 基本MIMO EMA | 350 增強MIMO EMA | 360 基本OMA | 370 增強OMA | 380 全功能 |
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結(jié)構(gòu)建模 | |||||||
交互式幾何建模 | ○ | ○ | ○ | ○ | ○ | ○ | ○ |
導(dǎo)入UFF或IGES文件 | ○ | ○ | ○ | ○ | ○ | ○ | ○ |
數(shù)據(jù)輸入/輸出 | |||||||
時/頻域測試數(shù)據(jù)輸入 | ○ | ○ | ○ | ○ | ○ | ○ | ○ |
時/頻域數(shù)據(jù)和2D圖形輸出 | ○ | ○ | ○ | ○ | ○ | ○ | ○ |
模態(tài)頻率與阻尼表格輸出 | ○ | ○ | ○ | ○ | ○ | ○ | |
模態(tài)振型3D顯示和AVI輸出 | ○ | ○ | ○ | ○ | ○ | ○ | ○ |
信號處理 | |||||||
趨勢去除 | ○ | ○ | ○ | ○ | ○ | ○ | ○ |
信號抽取 | ○ | ○ | ○ | ○ | ○ | ○ | ○ |
加窗(漢寧、指數(shù)、力窗等) | ○ | ○ | ○ | ○ | |||
ODS響應(yīng)模態(tài)分析 | |||||||
時域ODS | ○ | ○ | ○ | ○ | ○ | ||
頻域ODS | ○ | ○ | ○ | ○ | ○ | ||
EMA試驗?zāi)B(tài)分析 | |||||||
單點錘擊/多點響應(yīng)測量 | ○ | ○ | ○ | ○ | |||
單點響應(yīng)測量/逐點錘擊 | ○ | ○ | ○ | ○ | |||
單激振器激勵/多點響應(yīng)測量 | ○ | ○ | ○ | ○ | |||
SIMO算法EMA SelBand | ○ | ○ | ○ | ○ | |||
SIMO頻響估計 | ○ | ○ | ○ | ○ | |||
SIMO頻響曲線擬合 | ○ | ○ | ○ | ○ | |||
多參考點錘擊模態(tài)MRIT | ○ | ○ | ○ | ||||
多激振器激勵/多點響應(yīng)測量 | ○ | ○ | ○ | ||||
MIMO頻響估計 | ○ | ○ | ○ | ||||
MIMO頻響曲線擬合 | ○ | ○ | ○ | ||||
窄帶NarBand MIMO算法 | ○ | ○ | ○ | ||||
選帶SelBand1 MIMO算法1 | ○ | ○ | |||||
選帶SelBand2 MIMO算法2 | ○ | ○ | |||||
寬帶BroBand MIMO算法 | ○ | ○ | |||||
寬頻帶頻率/阻尼自動識別 | ○ | ○ | |||||
模態(tài)穩(wěn)定圖 | ○ | ○ | |||||
寬頻帶頻響函數(shù)曲線擬合 | ○ | ○ | |||||
OMA運行模態(tài)分析 | |||||||
窄帶OMA NarBand Full | ○ | ○ | ○ | ||||
環(huán)境激勵下全功率譜密度估計 | ○ | ○ | |||||
寬帶OMA BroBand | ○ | ○ | |||||
半功率譜密度h-PSD估計 | ○ | ○ | ○ | ||||
寬頻帶h-PSD曲線擬合 | ○ | ○ | |||||
寬頻帶頻率/阻尼自動識別 | ○ | ○ | |||||
模態(tài)指示因子MIF | ○ | ○ | ○ | ○ | ○ | ○ | ○ |
模態(tài)動畫 | ○ | ○ | ○ | ○ | ○ | ○ | ○ |
振型相關(guān)矩陣MAC技術(shù) | ○ | ○ | ○ | ○ | ○ | ○ | |
MAC二維及三維圖形顯示 | ○ | ○ | ○ | ○ | ○ | ○ | |
MAC表格顯示 | ○ | ○ | ○ | ○ | ○ | ○ |
N-Modal軟件包
NMOD 300: 響應(yīng)模態(tài)分析軟件包
該軟件包可用于完成響應(yīng)模態(tài)分析(ODS),可實現(xiàn)時域波形回放,或由測試數(shù)據(jù)經(jīng)動態(tài)信號處理直接分析被試機械、結(jié)構(gòu)在實際運行環(huán)境激勵或人工激勵情況下的響應(yīng)模態(tài)。在周期運行激勵情況,得到強迫響應(yīng)模態(tài);在寬帶隨機激勵情況,則可得到結(jié)構(gòu)固有頻率和振型。本軟件包還具有“模態(tài)快看”功能,可作為精確模態(tài)分析(包括試驗?zāi)B(tài)分析和運行模態(tài)分析)前的快速預(yù)分析工具。本軟件包包含以下功能模塊:
- 時域響應(yīng)模態(tài)分析TD ODS
- 頻域響應(yīng)模態(tài)分析FD ODS
- 交互式幾何建模與修改
- 通用動態(tài)信號處理
- 模態(tài)指示因子(MIF)
- 響應(yīng)模態(tài)振型動畫顯示
NMOD 330:試驗?zāi)B(tài)分析軟件包(基本型)
該軟件包可用于完成單輸入/多輸出(SIMO)試驗?zāi)B(tài)分析(EMA),包括單點錘擊激勵/多點響應(yīng)測量,單參考點響應(yīng)測量/逐點錘擊激勵,以及單激振器激勵/多點響應(yīng)測量的模態(tài)試驗。本軟件包在NMOD300的基礎(chǔ)上,增加如下功能模塊:
- 選帶單輸入/多輸出(SIMO)模態(tài)識別算法EMA SelBand SIMO
- 單輸入/多輸出(SIMO)頻率響應(yīng)函數(shù)估計
- 單輸入/多輸出(SIMO)頻率響應(yīng)函數(shù)(FRF)曲線擬合
- 振型動畫顯示
- 模態(tài)精度檢驗(MAC)
- 模態(tài)數(shù)據(jù)輸入輸出
NMOD 340:試驗?zāi)B(tài)分析軟件包 (多輸入/多輸出基本型)
該軟件包可用于完成多輸入/多輸出(MIMO)試驗?zāi)B(tài)分析(EMA),特別適于多參考點響應(yīng)測量/逐點錘擊激勵的多參考點錘擊法模態(tài)試驗,也可用于多激振器激勵/多點響應(yīng)測量的模態(tài)試驗。對于復(fù)雜機械、結(jié)構(gòu)可以得到準確結(jié)構(gòu)。本軟件包在NMOD300的基礎(chǔ)上,增加如下功能模塊:
- 窄帶多輸入/多輸出(MIMO)模態(tài)識別算法EMA NarBand
- 多輸入/多輸出(MIMO)頻率響應(yīng)函數(shù)估計
- 多輸入/多輸出(MIMO)頻率響應(yīng)函數(shù)(FRF)曲線擬合
- 振型動畫顯示
- 模態(tài)精度檢驗(MAC)
- 模態(tài)數(shù)據(jù)輸入輸出
NMOD 350:試驗?zāi)B(tài)分析軟件包 (多輸入/多輸出增強型)
該軟件包可用于完成多輸入/多輸出(MIMO)試驗?zāi)B(tài)分析(EMA),可高質(zhì)量地完成復(fù)雜結(jié)構(gòu)的模態(tài)試驗。除了EMA NarBand多輸入/多輸出模態(tài)識別算法,還包括兩種選帶MIMO模態(tài)識別算法(SelBand MIMO 1&2),更增加了功能強大、一次即可識別全部模態(tài)的寬帶模態(tài)識別算法(BroBand)。本軟件包在NMOD340的基礎(chǔ)上,增加如下功能模塊:
- 選帶多輸入/多輸出(MIMO)模態(tài)識別算法EMA SelBand MIMO 1
- 選帶多輸入/多輸出(MIMO)模態(tài)識別算法EMA SelBand MIMO 2
- 寬帶多輸入/多輸出(MIMO)模態(tài)識別算法EMA BroBand
- 確定結(jié)構(gòu)模態(tài)的模態(tài)穩(wěn)定圖
- 寬頻帶模態(tài)頻率和阻尼的自動識別
- 寬頻帶頻率響應(yīng)函數(shù)(FRF)曲線擬合
NMOD 360:運行模態(tài)分析軟件包 (基本型)
該軟件包除了具有響應(yīng)模態(tài)模態(tài)分析功能之外,還可用于機械、結(jié)構(gòu)在運行狀態(tài)下、利用環(huán)境或自然激勵下測得的響應(yīng)數(shù)據(jù)進行的運行模態(tài)分析(OMA)。
本軟件包NMOD300的基礎(chǔ)上,增加如下功能模塊:
- 窄帶運行模態(tài)識別算法OMA NarBand Full
- 環(huán)境或自然激勵條件下的全功率譜密度估計
NMOD 370:運行模態(tài)分析軟件包 (增強型)
該軟件包除了可進行基本型運行模態(tài)分析,還具備了功能強大的寬頻帶運行模態(tài)識別算法(OMA BroBand),一次識別即可得到全部模態(tài)參數(shù)。該軟件包在NMOD 360的基礎(chǔ)上,增加如下功能模塊:
- 寬帶運行模態(tài)識別算法OMA BroBand
- 環(huán)境或自然激勵條件下的半功率譜密度(h-PSD)估計
- OMA BroBand 模態(tài)頻率和阻尼的自動識別
- 確定結(jié)構(gòu)模態(tài)的模態(tài)穩(wěn)定圖
- 寬頻帶模態(tài)頻率和阻尼的自動識別
- 寬頻帶頻率響應(yīng)函數(shù)h-PSD曲線擬合
NMOD 380: 全功能模態(tài)分析軟件包
該軟件包可用于完成時、頻域響應(yīng)模態(tài)模態(tài)分析、增強型試驗驗?zāi)B(tài)分析和增強型運行模態(tài)分析。包括NNOD 300、NNOD 350和NNOD 370中的全部功能模塊。
可選功能模塊
功能模塊可附加于軟件包之上,構(gòu)成功能更為強大的專業(yè)模態(tài)分析軟件包。
NMOD 130: 單入多出試驗?zāi)B(tài)選帶分析模塊
該模塊包含以下算法:
- 選帶單輸入/多輸出(SIMO)模態(tài)識別算法EMA SelBand SIMO
NMOD 140: 多入多出試驗?zāi)B(tài)窄帶分析模塊
該模塊特別適用于多參考點錘擊法,包含以下算法:
- 窄帶多輸入/多輸出(MIMO)模態(tài)識別算法EMA NarBand
NMOD 150: 多入多出試驗?zāi)B(tài)選帶分析模塊
該模塊包含以下算法:
- 選帶多輸入/多輸出(MIMO)模態(tài)識別算法EMA SelBand MIMO 1
- 選帶多輸入/多輸出(MIMO)模態(tài)識別算法EMA SelBand MIMO 2
NMOD 155: 多入多出試驗?zāi)B(tài)寬帶分析模塊
該模塊包含以下算法:
- 寬帶多輸入/多輸出(MIMO)模態(tài)識別算法EMA BroBand
NMOD 160: 運行模態(tài)窄帶分析模塊
該模塊包含以下算法:
- 窄帶運行模態(tài)識別算法OMA NarBand Full
NMOD 170: 運行模態(tài)寬帶分析模塊
該模塊包含以下算法:
- 寬帶運行模態(tài)識別算法OMA BroBand
擴展閱讀[new]:
- 《模態(tài)空間系列文章》Peter Avitabile教授(著) KSI科尚儀器 董書偉 (譯)…
- 《振動:解析與試驗?zāi)B(tài)分析》辛辛那提大學(xué) Randall J. Allemang教授(著) KSI科尚儀器 董書偉(譯)…
- 模態(tài)激振器及其相關(guān)主題的31個常見問題