モーダル試験


Modal_testing
モーダル試験は、試験対象の物体の固有(モーダル)周波数、モーダル質量、モーダル減衰比、およびモード形状を決定する物体の振動試験の形式です。
実験モード解析を実行するための主要コンポーネント。
モーダル テストは、取得フェーズと分析フェーズで構成されます。完全なプロセスは、モーダル解析または実験モーダル解析と呼ばれることがよく
モーダル試験を行う方法はいくつかありますが、衝撃ハンマー試験とシェーカー (振動試験機) 試験が一般的です。どちらの場合も、エネルギーは既知の周波数成分でシステムに供給されます。構造共鳴が発生すると、応答スペクトルに明確に見られるように、応答が増幅されます。応答スペクトルと力スペクトルを使用して、伝達関数を取得できます。伝達関数 (または周波数応答関数(FRF)) は、多くの場合、モーダル パラメーターを推定するためにカーブ フィッティングされます。しかし、モーダルパラメータ推定には多くの方法があり、多くの研究テーマです。
コンテンツ
1 インパクトハンマーモーダル試験
2 シェーカーモーダル試験
3 こちらもご覧ください
4 参考文献

インパクトハンマーモーダル試験
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チップが交換可能なモデルハンマー。
構造物への理想的な衝撃は完全なインパルスであり、持続時間が無限に短く、周波数領域で一定の振幅を引き起こします。これにより、すべての振動モードが等しいエネルギーで励起されます。インパクト ハンマー テストは、これを再現するように設計されています。ただし、実際には、ハンマーの打撃は無限に短い時間持続することはできませんが、既知の接触時間が接触時間の長さは力の周波数成分に直接影響し、接触時間が長いほど帯域幅の範囲が狭くなります。力を記録するためにハンマーの端にロードセルが取り付けられています。衝撃ハンマー試験は、小型で軽量な構造物に最適です。ただし、構造のサイズが大きくなると、信号対雑音比が低下するために問題が発生する可能性がこれは、大規模な土木構造物によく見られます。

シェーカーモーダル試験
シェーカーは、増幅された入力信号に応じてオブジェクトまたは構造を励起するデバイスです。モーダル テストにはいくつかの入力信号を使用できますが、サイン スイープとランダム周波数振動プロファイルは、最も一般的に使用される信号です。
小さな物体や構造物は、シェーカー テーブルに直接取り付けることができます。シェーカーの種類によっては、アーマチュアがピアノ線 (引っ張る力) または針 (押す力) を介してテストされる本体に取り付けられることがよく信号がピアノ線またはスティンガーを介して送信されると、オブジェクトは衝撃テストと同じように応答し、一部の周波数を減衰させ、特定の周波数を増幅します。これらの周波数は、モーダル周波数として測定されます。通常、加振力を得るために加振機と構造物の間にロードセルが配置されます。
大規模な土木構造物では、重量が 100 kg以上で、数百ニュートンの力を加えることができる、はるかに大きな加振機が使用されます。回転質量シェーカー、動電型シェーカー、電気油圧式シェーカーなど、いくつかのタイプのシェーカーが一般的です。回転質量シェーカーの場合、質量と回転速度を知ることで力を計算できます。動電式シェーカーの場合、力は、ロード セル、またはシェーカーの移動質量に配置された加速度計を介して取得できます。シェーカーは、より長い時間にわたってより多くのエネルギーを構造に供給できるため、インパクト ハンマーよりも優れています。ただし、問題が発生する可能性もシェーカーは、構造の動的特性に影響を与える可能性があり、ウィンドウエラーにより解析が複雑になる可能性も

こちらもご覧ください
モード解析
振動
クッション性
ショックアブソーバー
ショック(力学)
衝撃応答スペクトル
シェーカー(試験装置)

参考文献