Analiza modalna - metoda rozwiązywania problemów inżynierskich
Dynamika konstrukcji jest jednym z najważniejszych zagadnień w nowoczesnym projektowaniu. Własności dynamiczne konstrukcji określane są przez takie parametry jak częstotliwość drgań własnych, ich tłumienie oraz kształt. Mają one kluczowe znaczenie dla zapewnienia prawidłowych warunków eksploatacji. Każdy projekt rozpoczyna się na ekranie komputera, gdzie wykonywane są analizy i symulacje. Następnie, po skonstruowaniu prototypu, następuje weryfikacja zasymulowanych własności. Idealnym narzędziem do tego celu jest analiza modalna. Dzięki niej możemy sprawdzić jakość projektu i wprowadzić niezbędne modyfikacje..
Przebiegi widmowych funkcji przejścia i diagram stabilizacyjny służący do wyznaczania częstotliwości drgań własnych układu
Z wibroakustycznego punktu widzenia, najważniejszymi parametrami weryfikowanego obiektu są jego drgania własne, częstotliwości oraz postacie tych drgań oraz częstotliwości wymuszeń związane z warunkami eksploatacji. Gdy wartości częstotliwości wymuszeń zbliżą się lub, co gorsze, pokryją się z częstotliwościami drgań własnych obiektu, mamy do czynienia z rezonansem, czyli niekontrolowanym wzrostem amplitud drgań, który, powoduje hałas oraz bardzo szybko doprowadza do uszkodzeń mechanicznych. Dzięki analizie modalnej, poznajemy zachowanie obiektu w zależności od częstotliwości wymuszeń, co pozwala zoptymalizować warunki eksploatacyjne w taki sposób, że urządzenie czy konstrukcja pracuje ciszej, mniej awaryjnie i bezpiecznie.
Wykonujemy dwa rodzaje analizy modalnej:
- klasyczną eksperymentalną gdzie wzbudzenia siłowe są w pełni kontrolowane. Do tego celu stosuje się młotki modalne, wstrząsarki elektrodynamiczne lub siłowniki hydrauliczne,
Postać drgań czoła uzwojeń generatora
Postacie drgań kadłuba generatora
- operacyjną gdzie wzbudzenie obiektu pochodzi od rzeczywistych warunków eksploatacyjnych. Ogromną zaletą operacyjnej analizy modalnej jest fakt, że uwzględnia się naturalne wymuszenia, np.: ruch uliczny w przypadku mostów, przepływy czynnika w rurociągach, opływ powietrza (wiatr), czy wymuszenia wewnętrzne, jak w przypadku maszyn wirujących.
Postacie drgań mostu
Oprócz w/w analiz wykonujemy również pomiary charakterystyk dynamicznych (inertancja, mobilność, sztywność dynamiczna) oraz parametrów z nimi związanych, tj. tłumienia. Pomiary przeprowadzamy zarówno przy pomocy wzbudzenia impulsowego, lub wzbudników elektrodynamicznych i hydraulicznych. Jesteśmy w stanie dopasować rodzaj analiz i ich zakres do indywidualnych potrzeb Klienta.