【产品】动力学实验可视化及仿真模型修正Vibrant模块介绍

工作变形形状（ODS）是一种观察机器结构在工作过程中是如何运动的最简单的方式，可以在某个特定的频率或者某一瞬间。ODS包含了由于强迫共振引起的综合动力响应。

基于时域的ODS动画将光标扫过一系列的时间历程，来描述试验文档中的多个点的运动和方向。用户可以通过停止动画、回放、前进等操作，以慢动作的方式来研究真实时间历程中可能会以非常快的速度发生的现象。

基于频域的ODS动画，用户可以简单的移动光标到数据集中所关心的频点，那么对应频点的ODS将会立即显示。通过使用这个动画，用户可以研究共振、阶次相关的或者其他类型的强迫振动。

模态分析可用于描述机械结构的谐振。每一个谐振点都有一个特定的“自然”或者模态频率、模态阻尼或衰退值、模态振型。 基于FRF的参数识别主要用于从一系列FRF中识别结构的模态参数。

基本模态分析选项的核心是Vibrant多项式法，一种使用MDOF曲线拟合的简易方法。这个曲线拟合器可用于同时提取多个模态的参数，尤其是在高模态密度的情况下。也可以提取局部模态，此处谐振仅局限于结构的一个局部区域。

多参考模态分析选项包含了所有的基本模态分析选项的功能，还具有其他的曲线拟合多参考FRF集的方法。多参考曲线拟合可用于提取紧密耦合的模态、重复的根（同一频率上的两个或者更多个模态）。该分析模块包含了一个用于找出稳定杆估计的稳定性图标，以及三个其他的曲线拟合方法：复指数法，Z多项式法，以及具有专利技术的AF多项式法。

当引起结构振动的激励载荷无法测量时，FRF将很难计算，此时模态参数只能通过输出或者工作测量结果来提取。然而，OMA（工作模态分析）的一个关键优势是可以在真实世界的工作条件下获取数据。

这个模块包含特殊的工具，用于对从输出或工作数据中得到的测量进行曲线拟合。一般的OMA测量主要是互谱或者ODS FRF，这些可以通过一个可动的加速度计和一个参考（固定的）加速度计进行测量。对这些测量进行特殊的加窗处理后，可以使用基于FRF的曲线拟合方法对测量结果进行曲线拟合，获得工作模态形状。

该选项可以对声强、声压级（SPL）、声功率进行后处理与显示。用户可以在同一个动画图形中通过显示振动和声学数据，来分析声学-振动问题。

声强可以使用2-4个通道的采集探头和一个多通道的采集系统来进行测量。每一个声强的测量结果都可以处理成垂直于声学网格或者表面，或者在每个网格点的三个方向（三个轴方向）。

流过一个声学表面的声功率可以通过声强数据进行计算。声功率可以在声学表面以彩图进行显示。

交互式的声源排序技术，可以方便用户以图形化的形式，记录从不同的试验件组件中所测得的声能的衰减。声源可以根据他们相对整个声功率的百分比进行排序，单位为dB或瓦特。

该选项使用一个多输入多输出（MIMO）动力学模型来计算输入、输出和传递函数。模型的每一部分都可以由其它两个计算得到。

传递函数可以通过多输入和输出的时域波形来计算得到。在传递函数的计算过程中，可以应用时域加窗（矩形窗、汉宁窗、平顶窗）、线性化或者峰值保持谱平均、触发、重叠处理等技术。也可以对单输入计算常相干性，对多输入计算重相干性和偏相干性。

多输出时域波形或频谱可以通过传递函数、多输入时间波形和频谱进行计算得到。动画ODS’s可以从输出进行直接显示。传递函数可以由试验推导得到或者由模态振型推导得到。输入可以由试验推导或者合成得到。

类似地，多输入时域波形或频谱可以通过传递函数、多输出时域波形和频谱进行计算得到。输出可以通过试验推导或者合成得到。这个功能可用于载荷路径分析。

如果噪声或者振动问题是由于共振引起的，那么有两种方法可用来降低结构的振动响应水平：结构必须与激励源进行隔离，或者修改物理结构。使用SDM模块，用户可以快速调查结构修改后对结构的模态有何影响。新的振动模态可用于MIMO计算，来确定结构修改对整个振动水平的影响。

SDM通过使用工业标准的FEA单元来对结构修改进行建模，FEA单元库包括了用于实验FEA模块的相同的单元。

所有修改的单元可以显示在3D结构模型上，每一种单元类型都有自己的表格，通过该表格可以查看和编辑单元属性。

SDM通常与未修改结构的分析（FEA）模态或者试验（EMA）模态一起使用。由于结构的新的模态可以快速计算得到，SDM可用于模态灵敏度研究，用户可以完成上千次的求解计算并排序用于对比。SDM也包含特殊的命令，用于对结构增加调谐的振动吸收器。

该模块可以帮助用户创建试验结构的FEA模型，并求解其分析模态振型。FEA模型可以通过对用于显示试验振型数据的同一个3D模型增加工业标准的FEA单元来创建。FEA单元库包括弹簧、质量、减震器、杆（具有轴向刚度）、梁（具有轴向、剪切和弯曲刚度）、三角形和四边形平面单元、实体单元如四面体、棱柱体、六面体。这些相同的单元在SDM模块中也可以使用。该模块允许用户对无阻尼FEA模型进行正则模态计算，和对有阻尼FEA模型进行复模态计算。

通过建立一个FEA模型，并在模态试验前求解其模态，实验FEA模块可以帮助用户为物理试验确定合适的传感器、激励位置。物理试验完成后，用户可以对比试验和FEA模态振型（图形化对比和数值对比）来确认结果。

FEA模型也可用于拓展实验数据，来包括所有FEA模型定义的未测量的自由度。

Vibrant便携式硬件可以在现场进行应用。通过采用ODS分析，VPH工具箱可用于解决运转机械的噪声和振动问题。通过使用冲击试验或者振动试验，VPH还可以用于实验模态分析。具有4-32个同时工作的数据采集通道，Vibrant可以通过宏编程来采集必要的尽可能多的数据通道，并在动画中显示工作变形形状或模态振型。

由于具有一个很大的归档数据库安装在工具箱中或者在云端，VPH工具箱也可以用于短期或者长期的机器健康监测和结构健康监测。在我们的分离的基于网络的操作工人控制台软件中，机器或结构模型上的红灯绿灯图形使监测振动和其他工程参数变得非常容易，并能快速定位问题区域。趋势图和光谱警示带也有助于识别阶次相关的或者共振相关的问题。如果用户需要，Vibrant软件模块可增加到用户的VPH工具箱。

便携式硬件模块

每一个Vibrant便携式硬件模块都安装在抗震Pelican®携带箱中，包含SSD计算机、电源浪涌保护、无线或手机调制解调器、多通道可同时采集系统、外部BNC连接器、为监测摄像机准备的外部USB&以太网连接器或其他网络连接选项。

VPH-804 4-Channel Portable Acquisition

VPH-808 8-Channel Portable Acquisition

VPH-816 16-Channel Portable Acquisition

VPH-824 24-Channel Portable Acquisition

VPH-832 32-Channel Portable Acquisition

技术规格:

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