搜索利用LMS TestLab系統進行路面板的模態試驗
2013-06-06 by:廣州有限元分析、培訓中心-1CAE.COM 來源:仿真在線
本文介紹了LMS TestLab振動測試系統的組成以及主要功能的基礎上,對某鋼質路面板進行了模態試驗,模態分析分別利用了該測試系統的Time MDOF模塊以及PolyMAX模塊。結果表明,兩種模塊分析出的高階模態差別比較大。
張軍 陳國浩 劉俊 穆榮 來源:LMS
關鍵字:CAE LMS TestLab 路面板 模態試驗
1. 系統組成與功能
1.1 統組成
LMS TestLab振動測試系統的組成為:LMS SCADAS III 多通道數采前端即硬件部分,以及TestLab模態分析軟件。
1.2 LMS SCADAS III 多通道數采前端的主要配置
LMS SCADAS III 多通道數采前端的主機箱為16槽機箱,包括SCSI接口,功率要求約為260W,風機噪聲很低,很適合于振動與噪聲測量分析;輸入通道數為32通道電壓/ICP測量;并且能夠產生2通道的用
于模態試驗的激振器信號源。
1.3 LMS Test.Lab模態分析軟件
MS Test.Lab模態分析軟件主要包括幾何建模、常規振動分析、錘擊法模態測試、模態分析、工作模態分析以及PolyMAX方法模態分析等模塊組成,其工作流程如圖1所示。這些模塊均建立在軟件平臺之上,模態分析軟件由前端驅動程序通過SCSI接口將動態數據采集并存儲在計算機中。模態分析前進行幾何建模,模態測試主要有兩個模塊即常規振動分析模塊與錘擊法模態測試模塊來進行。模態分析有三種方法:模態分析、PolyMAX方法以及工作模態分析,其中PolyMAX方法是內嵌在模態分析[1,2]中的。常規振動分析與錘擊法模態測試的數據都是通過模態分析模塊進行數據分析與處理。進行工作模態分析時,首先由常規振動分析進行數據采集,然后再利用工作模態分析模塊進行數據分析與處理。
1.4 系統功能
該系統主要功能有:可以實現32通道并行振動數據采集和分析,支持ICP傳感器測量;可進行橋梁等大型結構的多輸入多輸出MIMO模態試驗分析,包含多種模態分析方法,適合于大型結構的模態試驗分析[3]和高密度模態分離,識別出各種模態參數,多種模態參數質量評價工具,提高試驗模態模型的可信程度;可進行自然激勵條件下的工作模態分析。
圖1 LMS Test.Lab系統工作流程框圖
2. 路面板模態試驗
試驗對象為某鋼質路面板,長4m,寬0.4m,厚0.08m。測試時共布置了10個測點,采用錘擊法測試。模態分析分別利用Time MDOF模塊(下面簡稱T方法)和PolyMAX模塊(下面簡稱P方法)進行模態分析,最終得出了該路面板的前三階頻率(如表1所示)與模態(如圖4~圖9所示)。圖2和圖3分別為Time MDOF模塊以及PolyMAX模塊頻率分析的穩態圖,兩圖基本上時相同的。表2為這兩種模塊分析的模態MAC系數對比表,結果表明,這兩種模塊分析不同階次的模態之間的MAC系數基本上接近于零,即表明不存在相關性。對于第一階模態,T方法與P方法分析的模態之間的MAC系數為97.90%,基本上接近于1,說明兩種方法分析的模態基本上是相同的(如圖4和圖5所示),第三階模態的MAC系數為76.80%,相關性不太好(如圖8和圖9所示),說明兩種方法分析的模態差別比較大。
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系數對比表
圖2 Time MDOF模塊頻率分析的穩態圖
圖3 PolyMAX模塊頻率分析的穩態圖
圖4 TimeMDOF模塊分析的第一階模態 圖5 PolyMAX模塊分析的第一階模態
圖6 TimeMDOF模塊分析的第二階模態 圖7 PolyMAX模塊分析的第二階模態
圖8 TimeMDOF模塊分析的第三階模態 圖9 PolyMAX模塊分析的第三階模態
3. 結語
本文對某鋼質路面板板塊單元進行了模態測試。在錘擊法測試獲得FRF數據后,分別利用Time MDOF模塊以及PolyMAX模塊進行了模態分析,得出了該路面板的三階頻率于模態。結果表明,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,同時兩種模塊分析出的高階模態差別也比較大。
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