up
Search      menu
علم و تکنولوژی :: مقاله آناليز مودال PDF
QR code - آناليز مودال

آناليز مودال

فرکانس در آناليز مودال

آناليز مودال :
شناسايي خواص ديناميكي سازه مي باشد.
● خواص ديناميكي :
فركانس هاي طبيعي، شكل مودها و ميرايي هرموداست
در ارتعاشات هر سيستم يك تركيب خطي از شكل مودهاي آن است مانند سري فوريه كه هر تابعي را مي توان به صورت سري فوريه ( تركيبي از توابع سينوس و كسينوس ) نوشت.
مدل مودال يك سيستم، يك مدل رياضي است كه ميرائي، سختي و شكل مود سيستم را نشان ميدهد. اگر براي سيستمي ماتريسهاي جرم و سختي و دمپينگ ([C], [K], [M]) مشخص باشند مدل فضايي (Spatial Model) را داريم.
Spatial ModelModal Model Response Model ولي معمولاً اين ماتريس ها را نداريم. مخصوصاً به دست آوردن ماتريس ميرايي سخت است رسيدن از مدل فضايي به مدل مودال آناليز مودال تئوري است.
رسيدن از مدل پاسخ به مدل مودال همان Model Testingاست كه با تحريك يك درجه آزادي و گرفتن پاسخ در همان يا يك درجه آزادي ديگر انجام مي شود مدل پاسخ به صورت جملات FRF (Frequency Response Function) است. اندازه گيري FRF مستلزم اندازه گيري همزمان تحريك و پاسخ است. اندازه گيري نيروي تحريك در خيلي از موارد غير ممكن يا سخت است. در سازه هايي كه تحريكدر اثر نيروي داخلي، تحريك آلوستيك و …باشد FRFقابل اندازه گيري نيست.
تعداد پيك ها نشان دهنده تعداد درجات آزادي سيستم است.
▪ در اندازه گيري دو محدوديت وجود دارد:
۱) تمام فركانس هاي طبيعي را نمي توان اندازه گرفت.
۲) به بعضي درجات آزادي دسترسي نداريم.
پس ماتريس هاي ما معمولاً مربعي نيستند.
ماتريس هاي مودال، قطري و ساده اند پس مي توان از مدل مودال در كنترل يك PLANT استفاده كرد.
● مراحل يك تست مودال :
۱) آماده سازي براي تست
۲) اندازه گيري مناسب
۳) تحليل اطلاعات
● كاربردهاي آناليز مودال:
الف) عيب يابي
ب) مقايسه مدل رياضي و نتايج تجربي به منظور اصلاح مدل
ج) اصلاح ساختاري (با داشتن مدل مي توان اصلاح را روي مدل انجام داد)
د) حساسيت يابيSensitivityAnalysis (بر عكس قبلي است يعني مثلاً مي خواهيم يك فركانس طبيعي سيستم را به تأخير بيندازيم چه تغييراتي در مدل فيزيكي بايد اعمال شود تا به خواسته خود برسيم.)
ذ) كاهش مدل ModelReduction
درجات آزادي را Master (اندازه گيري شده) وSlave (اندازه گيري نشده) تقسيم مي كنيم و درجات آزاديSlave را در Masterمخفي مي كنيم و درجات آزادي را كم مي كنيم.
● تعريف (Operative Deflection Shape) ODS در آناليز مودال:
(تغيير شكلهاي حين كار يك سازه يا شكل مودهاي در حال كار )
ODS كميتي مربوط به شكل مود است. با استفاده ازODSاطلاعات بسيار مفيدي از ديناميك مطلق سازه يا قسمتي از آن به دست مي آيد. ODS به صورت پاسخ سازه در يك زمان يا فركانس خاص تعريف مي شود.
تعريف معمولODS يعني خيز يا تغيير شكل سازه در يك فركانس خاص مي باشد.
▪ اندازه گيري ODS :
اندازه گيريODSممكن است جهت پاسخگويي به سئوالات زير انجام گيرد.
۱) سازه يا ماشين چقدر حركت مي كند؟
۲) بيشترين حركت كجا و در چه جهتي اتفاق مي افتد؟
۳) حركت يك نقطه نسبت به ساير نقاط چگونه است؟
۴) آيا رزنانس تحريك مي شود؟ شكل مود مربوطه چگونه است؟
۵) آيا در سازه نويز توليد شده است؟
۶) آيا كاهش نويز يا ارتعاش درست انجام شده است؟
▪ براي تحريك رزنانس دو شرط لازم است:
۱) نيروي تحريك بايد در نقطه اي كه روي گره مود قرار ندارد وارد شود.
۲) فركانس تحريك بايد نزديك فركانس رزنانس باشد.
در صورت برقراري اين دو شرط و كم بودن رزنانس ميرايي، دامنه پاسخ سازه يا ODS تقويت مي شود.ODS صرفنظر از اينكه تحريك چيست قابل اندازه گيري است.
ODS شامل هر دو نوع ارتعاش اجباري و رزنانسي است يعني مجموع حركت اجباري و رزنانسي سازه را در خود دارد. ارتعاش اجباري ممكن است در اثر نيروهاي داخلي ايجاد شده، ناميزاني ها، نيروهاي خارجي يا تحريك محيط ايجاد شده باشد.
ارتعاش رزنانسي، شدت ارتعاش را آنقدر تقويت مي كند كه از حد تحمل طراحي استاتيكي بالاتر مي رود. ارتعاش رزنانسي يكي از دلايل مشكلات مربوط به ارتعاش سازه است.يك ODSرا مي توان از حركت اجباري در يك لحظه از زمان يا در يك فركانس خاص به دست آورد.
بطور كليODS در هر نقطه از سازه با يك دامنه و فاز نمايش داده مي شودODS را مي توان از يك دسته پاسخ حوزه زمان يا از يك دسته پاسخ محاسبه شده حوزه فركانس به دست آورد. همه پارامترهاي تجربي مودال از ODS هاي اندازه گيري شده به دست آمده اند. گر چه همه شكل مودهاي تجربي از ODS هاي اندازه گيري شده به دست آمده اند ولي شكل مود با ODSتفاوتهايي به شرح زير دارد :
الف ) هر مود به فركانس طبيعي خاصي اختصاص دارد در حالي كه ODS را مي توان براي هر فركانس تعريف كرد.
ب ) مود را فقط براي سازه هاي پايا و خطي تعريف مي كنند در حالي كه ODSرا مي توان هم براي سازه هاي غير پايا و غير خطي تعريف كرد.
ج ) مود براي مشخص كردن ارتعاش رزنانسي بكار مي رود در صورتيكه ODS را مي توان هم براي ارتعاش رزنانسي و هم غير رزنانسي بكار برد.
د) مود بستگي به نيرو يا بار ندارد، در واقع مود جزء خواص ذاتي سازه است در صورتيكه ODS بستگي به بار دارد و با عوض شدن بار تغيير مي كند.
ذ) مودها وقتي تغيير مي كنند كه خواص ماده يا شرايط مرزي عوض شوند در صورتيكه ODS وقتي تغيير مي كند كه مود يا بار عوض شود.
ر) شكل مود مقدار يكتايي ندارد در صورتيكه ODS مقدار يكتا دارد.
ز) مود پاسخگوي اين سؤال است كه حركت نسبي يك درجه آزادي نسبت به ديگري چگونه است ؟ ODS پاسخگوي اين سؤال است كه حركت واقعي يك درجه آزادي نسبت به ديگري چيست؟
استفاده از ODS در برخي صنايع رايج است به عنوان مثال:
PAI و YOUNG در سال ۲۰۰۱ با استفاده از ODS به دست آمده از LaserScanningتركيكتير را بررسي كردند و نيز در سال ۲۰۰۳ Sundaresanو همكارانش براي عيب يابي يك بال هواپيما از ODS استفاده كردند.

● تاريخچه: ايده ي نمايش يک تابع برحسب مجموعه ي کاملي از توابع اولين بار توسط ژوزف فوريه، رياضيدان و فيزيکدان بين سال هاي ۱۸۰۶-۱۸۰۲ طي رساله اي در آکاد ...

نفت مخلوطي پيچيده از آلکانها ، سيلکو آلکانها و هيدروکربنهاي آروماتيک است. در نفت خام هزاران ماده مرکب وجود دارد، و ترکيب درصد واقعي نفت بسته به جاهاي ...

آناليز روغن يکي از مهمترين و موثرترين مباحث در مراقبت وضعيت ماشين آلات است. با توسعه تکنولوژي، کنترل تجهيزات ماشين آلات و روانکارها به يک برنامه مدرن ...

طي سالهاي اخير، توسعه و بسط روشهاي پايش وضعيت (CM) در »نگهداري پيش بينانه« (PM) در صنايع نظامي و راه آهن، منجر به راههايي براي تشخيص عيوب ماشين آلات ق ...

آناليز گريس آناليز گريس، روش تشخيص با ارزشي براي مراقبت وضعيت (CM) دستگاه ها است. نمونه هاي ارائه شده گريس براي ارزيابي مشكلات خاص و به عنوان راه كاري ...

● ديد کلي ترکيب عنصري مخلوط کل نفتهاي خام ، تغيير چنداني نمي کند، ولي تفاوتهاي کوچک در ترکيب نفت ها مي تواند اثرات عمده اي بر خواص فيزيکي و فرآيند لاز ...

● ديد کلي ترکيب عنصري مخلوط کل نفتهاي خام ، تغيير چنداني نميکند، ولي تفاوتهاي کوچک در ترکيب نفتها ميتواند اثرات عمدهاي بر خواص فيزيکي و فرآيند لازم جه ...

● واژگان: ▪ شکاف: هرگونه شکست يا جداشدگي در سنگ را گويند که در نتيجه ي عواملي چون فشار سيال، تنش هاي لايه اي، تنش هاي تکتونيکي و غيره حاصل شود. ▪ مخاز ...

دانلود نسخه PDF - آناليز مودال