在ANSYS会议& 28th德国亚琛CADFEM 2010用户的会议,一个新的方法提出了,促进实验模态分析的集成测试到CAE数据链。
这种方法合并的属性PSV-3D扫描振动计机器人和使其可行的利用CAE数据定义的测试。模型更新过程的主要优势的潜力与进口菲几何图形和坐标系统,在所有节点点自动收集数据。
光学与传统的测试方法
一个案例研究相比传统的模态测试与自动化光学加速度计的方法(图1)。铸造合金摩托车变速箱盖使用这两种技术探索。重点是铁的好处(有限元素)模型更新,而不是比较效率的技术。有限元模型是一个四面体网格类型19994个节点和69019个元素。
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图1:比较两种方法的有限元模型更新过程。中心:有限元模型生成;左:加速度计模态测试;右:RoboVib®模态测试。
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图2:CAD模型与测量位置。线框模型造成计量点。
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图3:测量与RoboVib变速箱盖®。
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图4:比较模式形状与RoboVib有限元分析(左)®(中心)和常规测量(右)。
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图5:MAC比较有限元模拟和三轴加速度计测量。
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图6:MAC比较有限元模拟和RoboVib®测量。
加速度计测试
一个脉冲锤是用来激发时变速箱盖与加速度计测试。测量聚集在14点测量,可以看到在图2中。位置是手动定义的有限元模态分析的结果。
测试RoboVib®
可以使用光学技术测量网格来自被测对象的现有的有限元模型。两个传统检测方法的主要不足是克服身体被限制的免费安装和电缆连接的传感器:测量节点的有限空间密度和质量负载。
模态保证标准(MAC)测量和模拟之间的值大大提高了克服这些限制,使一个更好的有限元验证质量。导入网格被约10倍的腥红,仍然会产生100 x比加速度计测试数据点。
教机器人位置,四面八方的封面可以测量扫描封面完全光。一旦准备白天测量,测量了一夜之间运行,见图3。1630节点聚集的数据自动从每一个机器人的位置和结果是自动缝合成一个无缝的文件进行分析。
使用VMAP后处理进行了模态分析包。图4显示了结果的前两个模式不同的测量方法,除了第一个从有限元分析两种模式作为参考。
MAC分析
的一个关键的好处RoboVib®是能够比较和更新有限元模型(FEM)。在这种情况下,从TechPassion VMAP模态分析程序是用来提取模态参数。这提供了一个原生Polytec进口的二进制文件格式。
模式的形状和特征频率相比可能从仿真计算的值,和模态阻尼添加到有限元法。FEM现在可能调到真正的结构和一个增强模型可以利用创建VMAP FE模型更新工具。
加速度计测试
传统的模态分析加速度计测试仅限于第一两种模式,在592 Hz, 933 Hz。MAC值之间相同的方式测量和模拟显示在图5,0.67和0.59。这些值证明测试的一些参数,如位置和方向的传感器和加速度计质量,减少测量质量。
RoboVib®测试
更高模式的变速箱盖可以提取使用100 x点分辨率更高。MAC值相同的方式测量和模拟之间的接近1,显示比相比,离加速度计测试。前五的MAC矩阵模式是图6所示,对角值接近1和非对角的值接近于零。这使得精确匹配的测量模式模拟模式。
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图7:CAE-Test工作流。
改善不完备率
理想情况下代表后来的原型,一个生成有限元网格。定义的操作条件下,有限元模型应该能够预测这些组件的耐用性和动态参数。模态分析的结果,特征频率和特征模式被证明产生的阻尼值和模式形状的试验模态测试,见图7。
通常,有限元模型至少包含几千个节点。在实践中,验证有限元模型的测量只有有限元节点的一个子集。测量是不完整的。这个不完全是说明了术语“不完备率”:
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其中n是测量节点的数量,n是有限元模型中节点的数目。其他一些作者已经证明,一个有限元模型更新的质量强烈依赖于不完备率。
Grafe状态:“真正的挑战更新大型有限元模型是模型的大小,因为这些可以解决更强大的电脑,而是小比例的不彻底性”(大型结构动力学模型的模型更新使用测量响应函数,博士论文,伦敦大学,1998)。
测量节点的数量必须足够高,以建立一个正确的有限元模型的更新。因此,明显降低的不完备和RoboVib使用的自动方法®为一个优化模型更新铺平了道路。
RoboVib®结构性测试站自动化,藉由此三维振动测量
RoboVib®是一个三维振动测量站,auto-configurable全身振动形状复杂对象的映射。通过规避劳动密集型接触传感器、吞吐量、精度和生产率都增强。
例如,测量所需的时间分辨光访问地区的整个车身降低从几天到几个小时。此外,RoboVib®系统可以运行无人值守,使测量计划晚上或一天。测试领域和更有效地利用原型,并且结果是可用的更快,因为增加的生产力。
这些信息已经采购,审核并改编自Polytec提供的材料。欧洲杯足球竞彩
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