搜索利用LMS TestLab系統(tǒng)進(jìn)行路面板的模態(tài)試驗(yàn)
2013-06-06 by:廣州有限元分析、培訓(xùn)中心-1CAE.COM 來源:仿真在線
本文介紹了LMS TestLab振動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)的組成以及主要功能的基礎(chǔ)上,對(duì)某鋼質(zhì)路面板進(jìn)行了模態(tài)試驗(yàn),模態(tài)分析分別利用了該測(cè)試系統(tǒng)的Time MDOF模塊以及PolyMAX模塊。結(jié)果表明,兩種模塊分析出的高階模態(tài)差別比較大。
張軍 陳國(guó)浩 劉俊 穆榮 來源:LMS
關(guān)鍵字:CAE LMS TestLab 路面板 模態(tài)試驗(yàn)
1. 系統(tǒng)組成與功能
1.1 統(tǒng)組成
LMS TestLab振動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)的組成為:LMS SCADAS III 多通道數(shù)采前端即硬件部分,以及TestLab模態(tài)分析軟件。
1.2 LMS SCADAS III 多通道數(shù)采前端的主要配置
LMS SCADAS III 多通道數(shù)采前端的主機(jī)箱為16槽機(jī)箱,包括SCSI接口,功率要求約為260W,風(fēng)機(jī)噪聲很低,很適合于振動(dòng)與噪聲測(cè)量分析;輸入通道數(shù)為32通道電壓/ICP測(cè)量;并且能夠產(chǎn)生2通道的用
于模態(tài)試驗(yàn)的激振器信號(hào)源。
1.3 LMS Test.Lab模態(tài)分析軟件
MS Test.Lab模態(tài)分析軟件主要包括幾何建模、常規(guī)振動(dòng)分析、錘擊法模態(tài)測(cè)試、模態(tài)分析、工作模態(tài)分析以及PolyMAX方法模態(tài)分析等模塊組成,其工作流程如圖1所示。這些模塊均建立在軟件平臺(tái)之上,模態(tài)分析軟件由前端驅(qū)動(dòng)程序通過SCSI接口將動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)采集并存儲(chǔ)在計(jì)算機(jī)中。模態(tài)分析前進(jìn)行幾何建模,模態(tài)測(cè)試主要有兩個(gè)模塊即常規(guī)振動(dòng)分析模塊與錘擊法模態(tài)測(cè)試模塊來進(jìn)行。模態(tài)分析有三種方法:模態(tài)分析、PolyMAX方法以及工作模態(tài)分析,其中PolyMAX方法是內(nèi)嵌在模態(tài)分析[1,2]中的。常規(guī)振動(dòng)分析與錘擊法模態(tài)測(cè)試的數(shù)據(jù)都是通過模態(tài)分析模塊進(jìn)行數(shù)據(jù)分析與處理。進(jìn)行工作模態(tài)分析時(shí),首先由常規(guī)振動(dòng)分析進(jìn)行數(shù)據(jù)采集,然后再利用工作模態(tài)分析模塊進(jìn)行數(shù)據(jù)分析與處理。
1.4 系統(tǒng)功能
該系統(tǒng)主要功能有:可以實(shí)現(xiàn)32通道并行振動(dòng)數(shù)據(jù)采集和分析,支持ICP傳感器測(cè)量;可進(jìn)行橋梁等大型結(jié)構(gòu)的多輸入多輸出MIMO模態(tài)試驗(yàn)分析,包含多種模態(tài)分析方法,適合于大型結(jié)構(gòu)的模態(tài)試驗(yàn)分析[3]和高密度模態(tài)分離,識(shí)別出各種模態(tài)參數(shù),多種模態(tài)參數(shù)質(zhì)量評(píng)價(jià)工具,提高試驗(yàn)?zāi)B(tài)模型的可信程度;可進(jìn)行自然激勵(lì)條件下的工作模態(tài)分析。
圖1 LMS Test.Lab系統(tǒng)工作流程框圖
2. 路面板模態(tài)試驗(yàn)
試驗(yàn)對(duì)象為某鋼質(zhì)路面板,長(zhǎng)4m,寬0.4m,厚0.08m。測(cè)試時(shí)共布置了10個(gè)測(cè)點(diǎn),采用錘擊法測(cè)試。模態(tài)分析分別利用Time MDOF模塊(下面簡(jiǎn)稱T方法)和PolyMAX模塊(下面簡(jiǎn)稱P方法)進(jìn)行模態(tài)分析,最終得出了該路面板的前三階頻率(如表1所示)與模態(tài)(如圖4~圖9所示)。圖2和圖3分別為Time MDOF模塊以及PolyMAX模塊頻率分析的穩(wěn)態(tài)圖,兩圖基本上時(shí)相同的。表2為這兩種模塊分析的模態(tài)MAC系數(shù)對(duì)比表,結(jié)果表明,這兩種模塊分析不同階次的模態(tài)之間的MAC系數(shù)基本上接近于零,即表明不存在相關(guān)性。對(duì)于第一階模態(tài),T方法與P方法分析的模態(tài)之間的MAC系數(shù)為97.90%,基本上接近于1,說明兩種方法分析的模態(tài)基本上是相同的(如圖4和圖5所示),第三階模態(tài)的MAC系數(shù)為76.80%,相關(guān)性不太好(如圖8和圖9所示),說明兩種方法分析的模態(tài)差別比較大。
表1 路面板的前三階頻率與阻尼比列表
表2 兩種模塊分析的MAC系數(shù)對(duì)比表
圖2 Time MDOF模塊頻率分析的穩(wěn)態(tài)圖
圖3 PolyMAX模塊頻率分析的穩(wěn)態(tài)圖
圖4 TimeMDOF模塊分析的第一階模態(tài) 圖5 PolyMAX模塊分析的第一階模態(tài)
圖6 TimeMDOF模塊分析的第二階模態(tài) 圖7 PolyMAX模塊分析的第二階模態(tài)
圖8 TimeMDOF模塊分析的第三階模態(tài) 圖9 PolyMAX模塊分析的第三階模態(tài)
3. 結(jié)語(yǔ)
本文對(duì)某鋼質(zhì)路面板板塊單元進(jìn)行了模態(tài)測(cè)試。在錘擊法測(cè)試獲得FRF數(shù)據(jù)后,分別利用Time MDOF模塊以及PolyMAX模塊進(jìn)行了模態(tài)分析,得出了該路面板的三階頻率于模態(tài)。結(jié)果表明,兩種方法分析的頻率有些差別,P方法得出的頻率普遍比T方法得出的頻率高,同時(shí)兩種模塊分析出的高階模態(tài)差別也比較大。
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