آنالیز مودال عملیاتی در حضور تحریک هارمونیک و بررسی اثر تغییر فرکانس تحریک در استخراج شکل حرکت
پذیرفته شده برای ارائه شفاهی ، صفحه 1-10 (10) XML اصل مقاله (1.19 MB)
نویسندگان
شرکت پایش صنعت کویر جم
چکیده
آنالیز مودال به ما کمک می کند تا بتوانیم به ازای هر مود سازه، فرکانس مودال(ω)، دمپینگ(ζ) و مود شیب(ϕ) را بدست آوریم. این اطلاعات به ما در تشخیص و ارائه راهکار در مورد علت ارتعاشی که مشکل ایجاد کرده است، کمک می‌کند. تست هایی نظیر تست ضربه یا حتی تغییر شکل حین کار (ODS)، تنها ایده ای از نحوه ارتعاش سازه به ما می‌دهند؛ اما آنالیز مودال، درک کاملی از شکل حرکت به ما می دهد. در آنالیز مودال تجربی(EMA)، لازم است که نیروی تحریک و پاسخ سازه اندازه‌گیری شده و مدل مودال سازه استخراج می‌شود. به همین دلیل محققان روش جدیدی را با عنوان آنالیز مودال عملیاتی(OMA) برای استخراج مشخصات دینامیکی سیستم‌هایی که امکان اندازه‌گیری نیروی ورودی وجود ندارد، پیشنهاد کرده اند. آنالیز مودال عملیاتی که با نام آنالیز مودال خروجی تنها یا آنالیز مودال محیطی نیز شناخته می‌شود، تکنیکی برای شناسایی پارامترهای مودال سازه تحت شرایط کاری است. این تکنیک برای سازه‌های بسیار بزرگ که امکان تحریک موثر آن برای دریافت پاسخ مناسب وجود ندارد و یا تجهیزات دواری که امکان خاموشی و توقف کامل آنها امکان‌پذیر نباشد مورد استفاده قرار می‌گیرد. برخلاف سازه‌های ساختمانی، نیروهای وارد بر سازه‌های مکانیکی بدلیل اینکه ترکیبی از مولفه‌های هارمونیک هستند، بسیار پیچیده‌تر هستند و باید توجه ویژه‌ای به شناسایی و جداسازی اجزا هارمونیک از مود واقعی سازه و حذف تاثیر مولفه‌های هارمونیک در فرآیند استخراج پارامترهای مودال شود. در این مقاله، به بررسی الگوریتم‌های مختلف آنالیز مودال عملیاتی برای استخراج پارامترهای مودال یک تیر یک سر درگیر در حضور تحریک هارمونیک پرداخته می‌شود. ابتدا تیر مورد آزمایش، تحت آزمون مودال تجربی قرار گرفته و پارامترهای سیستم استخراج می‌شود. سپس آنالیز مودال عملیاتی در حضور تحریک هارمونیک با فرکانس‌های مختلف انجام شده و پارامترها مودال در حوزه فرکانس با روش‌های مختلف استخراج و با نتایج آنالیز مودال تجربی مقایسه می‌شود.
کلیدواژه ها
 
Title
Operational modal analysis in the presence of harmonic excitation and investigating the effect of changing the excitation frequency in extracting the mode shape
Authors
Alireza Sahebjame Fini
Abstract
Modal analysis helps us to determine modal frequency (ω), damping (ζ) and mode shape (ϕ) for each mode of structures. This information helps us to diagnose and provide a solution to the cause of the vibration that caused the problem. Tests such as impact test or even Operative Deflection Shape (ODS), only give us an idea of ​​how the structure vibrates; But modal analysis gives us a complete understanding of the mode shapes. In the Experimental Modal Analysis (EMA), it is necessary that the excitation force and the response of the structure are measured and the modal model of the structure is extracted. For this reason, researchers have proposed a new method called Operational Modal Analysis (OMA) to extract the dynamic characteristics of systems where it is not possible to measure the input force. OMA is a technique to identify the modal parameters of a structure under operating conditions. This technique is used for very large structures that cannot be excite effectively to receive a suitable response, or rotating equipment that cannot be turned off and stopped completely. Unlike building structures, the forces on mechanical structures are much more complex because they are a combination of harmonic components, and special attention should be paid to identifying and separating harmonic components from the real mode of the structure and removing the influence of harmonic components in the process of extracting modal parameters. In this article, various operational modal analysis algorithms are investigated for extracting the modal parameters of a single-ended beam involved in the presence of harmonic excitation. First, the tested beam is subjected to experimental modal test and system parameters are extracted. Then operational modal analysis is performed in the presence of harmonic excitation with different frequencies and modal parameters are extracted and compared with the experimental modal analysis results.
Keywords
Modal Analysis, Operative Deflection Shape, ODS, Operational modal analysis, OMA, Experimental Modal Analysis, EMA