Eigenfrequenzen
Die Frequenzen, bei denen die Struktur zum Schwingen neigt.
Technischer Leitfaden · Strukturüberwachung
Modalanalyse und dynamische Identifizierung von Strukturen
Identifizieren Sie anhand der gemessenen Schwingungen die charakteristische Schwingungsart einer Struktur.
Die Modalanalyse liefert die dynamischen Parameter der Arbeit in einer oder mehreren Messkampagnen; es stimmt nicht mit einer kontinuierlichen Überwachung überein, bei der die Mengen im Laufe der Zeit verfolgt werden.
Was ist Modalanalyse?
Jede Struktur hat ihre eigenen Frequenzen und Modenformen, die beschreiben, wie sie auf Vibrationen reagiert. Die Modalanalyse identifiziert sie anhand der mit Beschleunigungsmessern gemessenen Beschleunigungen.
Bei der Operational Modal Analysis (OMA) erfolgt die Identifizierung unter Betriebsbedingungen unter Ausnutzung von Umweltanregungen; Zu den verwendeten Techniken gehört die Stochastic Subspace Identification (OMA-SSI).
Was es Ihnen ermöglicht, es zu identifizieren
Modale Formen
Die verformte Konfiguration, die jedem Modus zugeordnet ist.
Dämpfung
Schätzung der mit den identifizierten Moden verbundenen Verlustleistung.
Dynamische Reaktion
Ablesen des Verhaltens des Werkstücks unter betrieblichen Anregungen.
Vergleich mit dem FEM-Modell
Gegebenenfalls Vergleich zwischen gemessenen Parametern und numerischem Modell zur Kalibrierung.
Grundlage für nachfolgende Beobachtungen
Referenzparameter zum Vergleich mit zukünftigen Kampagnen oder Überwachungen.
Von der Messung bis zur Identifizierung
- 01Objektiv- und Messaufbau
- 02Positionierung von Beschleunigungsmessern
- 03Vibrationserfassung
- 04Verarbeitung (OMA-SSI)
- 05Identifizierung modaler Parameter
- 06Möglicher Vergleich mit der FEM
Modalanalyse und kontinuierliche Überwachung
- Die Modalanalyse identifiziert Parameter in einer Kampagne
- Die dynamische Überwachung verfolgt die Reaktion im Laufe der Zeit
- Die beiden Aktivitäten können kombiniert werden, wenn die Anwendung dies erfordert
Die identifizierten Modalparameter müssen im Kontext der Arbeit, der Messkonfiguration und der Betriebsbedingungen zum Zeitpunkt der Erfassung gelesen werden.
Dokumentierte Fälle
Brückendeck – OMA-SSI mit Artemis
Identifizierung von Frequenzen und Modalformen eines Decks ausgehend von Betriebsschwingungen.
Historischer Turm – FEM-Modell mit Midas
Modenformen und Eigenfrequenzen des numerischen Modells zum Vergleich mit den gemessenen Parametern und seiner Kalibrierung.
Verwandte Methoden
Einblicke in den Überwachungscluster und Vergleich mit zeitnaher Diagnose.
Dynamische Überwachung
Über die Zeit beobachtete Vibrationsreaktion.
Statische Überwachung
Verformungen, Rotationen und Risse im Laufe der Zeit.
SHM-Sensornetzwerke
Systemdesign und -management.
Zerstörungsfreie Prüfungen
Punktuelle Untersuchungen zu Materialien und Geometrie.
Häufig gestellte Fragen
- Was misst die Modalanalyse?
- Identifizieren Sie Eigenfrequenzen, Modenformen und Dämpfungen einer Struktur anhand der mit Beschleunigungsmessern gemessenen Vibrationen.
- Was ist OMA-SSI?
- Dabei handelt es sich um eine operative Modalanalysetechnik, die Modalparameter aus Vibrationen unter Betriebsbedingungen ohne spezielle künstliche Anregung identifiziert.
- Wozu dient der Vergleich mit einem FEM-Modell?
- Bei Bedarf ermöglicht der Vergleich zwischen gemessenen und berechneten Parametern die Überprüfung und Kalibrierung des numerischen Modells der Arbeit.
- Sind Modalanalyse und dynamisches Monitoring dasselbe?
- Nein. Die Modalanalyse identifiziert dynamische Parameter in einer oder mehreren Kampagnen. Die dynamische Überwachung beobachtet die Reaktion der Struktur über die Zeit und kann die Modalanalyse als Verarbeitungswerkzeug verwenden.