NTS.LAB Modal
模态测试分析
模态试验中所面对的被试件大小和特性不一,工程师根据试验件的大小和阻尼特征选取不同的模态试验方法和对应的软件模块。汉航凭籍多年理论研究和工程经验,将多种试验方法集于一体,并持续更新、增加最新的算法,使模态测试更加便捷高效和精确。
工作模态分析
● 对于一些大型工作结构,有时很难测得输入信号, 只能单独利用实测响应数据进行工作模态识别。 汉航软件支持多种工作条件下的结构模态参数识别算法,包含时域法和频域法,以及单独利用响应数据和利用相关函数算法。子空间方法单独利用结构响应数据,通过投影矩阵分析结构模态参数。利用不同阶次系统矩阵提取过程,分析模态结果,建立识别的稳定图。随机子空间方法以线性的离散状态空间方程为基本模型,将输入项和噪声项合并假定为白噪声,并以此为基础,利用白噪声的统计特性进行计算,得到卡尔曼滤波状态序列,然后应用最小二乘计算系统矩阵,完成识别过程。软件中同时支持算法中的三种加权方式:PC、UPC和CVA。
● OMA modal testing (互功率谱、1/2PSD半功率谱法、SSI随机子空间法、FDD(FDD类方法使用奇异值分解SVD技术,将信号空间与噪声空间分离开,抗噪声干扰能力较强,且具有较好的密频分辨能力)、EFDD增强频域分解法(能够更好的提高模态频率和阻尼的识别精度,尤其适用于工况密集模态识别,例如颤振应用等))。
● 工作模态分析FFDD处理算法,计算结果更加精确
(1) 模态频率与阻尼比在频域内直接识别,无需对奇异值曲线进行反傅立叶变换,因此,具有较好的抗噪性和阻尼识别的稳定性,可得到更为准确的识别结果
(2) 模态参数识别过程简单,软件根据所选峰值自动计算出增强的PSD函数,并直接给出模态参数拟合结果
(3) 阻尼比识别为二阶复正交多项式法,数值稳定性更好
试验模态分析
● 锤击法试验 Impact modal testing
● 激振器法试验 Shaker modal testing
● 模态分析 Modal analysis
● 应变模态分析 Strain modal testing
● 高级模态分析 Advanced modal analysis
工作变形(ODS)分析
灵敏度分析功能
● 能够基于Nastran、Abaqus、Ansys数据模型进行设计参数灵敏度分析。
● 用来形象的表示结构在稳定工况下的变形。不同于模态分析,数据的来源可以是时间历程、频谱、互功率谱或测量的传递函数。几何和对应的测量数据是工作变形分析的唯一要求。任何一次的测量可很容易地对结由一个简单的参考。测量的数据和几何可以同时显示,从而进行不同频率下或扫频下的ODS分析。当结构动画时,我们可以同时提取显示数据的模态,浏览数据或查找数据的下一个峰值,工作变形分析可以基于时域或频域数据。
● 在线的实时显示不同频率下的工作变形,工作变形可以基于时域数据显示并回放,且回放速度可调,工作变形可以基于频域数据,显示不同频率下的振型或不同转速下的振型,手工的光标定位或自动扫频通过调整扫频速度,自动光标峰值查找。
刚体特性计算功能
● 基于测量的FRF的质量线进行刚体特性提取,如质量、质心以及转动惯量。质量线提取方法包括:
第一:直接基于原始频响函数。用于刚体模态和第一阶弹性体模态充分分离时。
第二:从频响函数中除去第一组弹性体模态的影响,用于当刚体模态和第一阶弹性体模态不能充分分离时。
第三:使用第一阶弹性体模态的模态下残余项。用于在刚体模态之上得不到准确的频响函数时,模态下残余项代表刚体模态对弹性体模态的影响。
非线性模态参数识别和分析
时域方法
● 经验模态分解法 (EMD) 分离时域标尺
● 具有希尔伯特和希尔伯特-黄变换功能,支持固有模态函数正交基法优化频率识别 (IMFs)
● 固有模态振子(IMOs) 与局部强迫响应模型重建
● 小波变换法描述非稳态频率点和局部阻尼特性
频域能量输出法
● 方便的显示结构全局动态特性曲线:峰值突变线和渐近线。
● 向导式减阶分布式模型建立
● 能够方便的确定:非线性特性发生的位置,阶次和频率等特性。
结构动力修改
● 系统包括标准的单元库、线性静态、实特征值和复特征值求解器以及频域的谐波响应求解器,具有概率统计分析和结构损伤识别、材料识别分析功能。结构动力修改是一个设计导向工具,它快速仿真结构参数或几何外形变化对结构动力特性的影响。由于只使用模型的几何和模态参数,SDM可使用有限元数据、测试数据或混合模型。结构特性变化可以使用弹簧、阻尼器或者任何类型的有限元单元(bar、beam、 shell、volume)来模拟。
相关性分析和模型修正
● 相关性分析工具是比较两组分析数据,通常用于两组有限元分析数据之间、两组试验数据之间或有限元数据与试验数据之间进行模型相关性分析,进而用试验数据修正有限元模型,得到更为准确的有限元模型来改进设计,包括最新的基于ODS进行模型修正的功能以及建立混合模型用于进一步的分析。
模型综合Modal-Based Assembly (MBA)
● MBA功能是一种新的动力学子结构综合法,能够有效预测出结构修改对结构动态特性的影响。MBA模块支持有限元模型和有限元模型、试验模型和试验模型,有限元和试验模型(混合建模)的结构组合,能够有效的将试验和仿真结合在一起。