ME`SCOPE模態(tài)分析軟件

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上Vibrant是美國著名的軟件公司。ME'scopeVES是一個試驗后處理軟件，能夠?qū)C械和結(jié)構的靜態(tài)和動態(tài)特性進行分析處理。它能夠在試驗結(jié)構和測量表面的3維模型上顯示出采集到的振動、聲學和其他工程數(shù)據(jù)。ME'scopeVES具有3維造型、顯示和對話式動畫特征。它的功能包括信號處理（Signal Processing）、運行撓曲振型（ODS，Operating Deflection Shapes）、模態(tài)分析（Modal Analysis）、結(jié)構改正（SDM）和聲學分析（Acoustics Analysis）等。它能夠用曲線擬合技術從實驗數(shù)據(jù)中估算出任意

2、機器和結(jié)構的模態(tài)參數(shù)。 ME'scopeVES能夠應用到幾乎所有的機械和結(jié)構領域。例如,各種類型發(fā)電設備、建筑物、石油化工設備、船舶、車輛、航天航空設備、電動機和各種壓縮機等。 MEscope模態(tài)分析軟件概述MEscope是一系列試驗的分析工具，它能夠很容易地進行觀察分析和記錄設備機械結(jié)構的動態(tài)特性。MEscope是“Mechanical Engineering Oscilloscope”的縮寫。通過慢速演示一個構件的被測響應的動畫效果，可以看到用其它方法看不到的東西：構件的整體運動，以及兩部分之間的相對運動。MEscope可用于回答以下兩個關于振動的最常見的問題：什么是一個機器或結(jié)構

3、的工作運轉(zhuǎn)形狀？它到底實際移動多少？測試輸入為展示工作偏轉(zhuǎn)面和模式形狀，MEscope采用了多通道時域或頻域數(shù)據(jù)，而這些數(shù)據(jù)是在機器運轉(zhuǎn)或構件激勵中獲得的。所有常用的時間和頻域測試種類都可輸入。數(shù)據(jù)可以是ASCLL文本、MATLABTM、DADISPTM、Microsoft WAV和 Universal File Formers等形式輸入。另外，還有可用于大多數(shù)常用多通道數(shù)據(jù)記錄器、FFT分析儀和數(shù)采系統(tǒng)的文件轉(zhuǎn)換器。動畫來源MEscope掃過一段時間，產(chǎn)生一個測試構件的3D動畫模型，無論它的運動是正轉(zhuǎn)、隨機、瞬間、線性或非線性，以及靜止或非靜止，都可以觀察到它的偏轉(zhuǎn)表面。MEscope還可以

4、停留在一定時間或一定頻率范圍，用正弦模擬來展示工作動轉(zhuǎn)形狀。也可以從試驗數(shù)據(jù)中估計模型參數(shù)（頻率、衰減、模態(tài)形狀）。試驗或輸入的分析模態(tài)形狀可以在動畫中進行對比，用于結(jié)構修改，或MIMO分析。最后，你可以通過一個便攜式數(shù)據(jù)采集得到大小和狀態(tài)的數(shù)據(jù)，在一個形狀圖中展示工作偏轉(zhuǎn)的形狀。相互使用的3D模型圖形MEscope具有完整的用點、線和表面在屏幕上交互地描畫一個3D結(jié)構模型的功能。3D表面模型提供了被測試構件的更真實的圖形。通過表面模型，其形狀輪廓能夠顯示出來，且表面能被染上各種顏色，其不可見線在動畫中會被移動。內(nèi)置FFTMEscope可以進行內(nèi)部的快速傅立葉變換，它可以迅速換算所在地的測量值

5、，因此其形狀可以根據(jù)時間或頻率數(shù)據(jù)很方便地進行動畫顯示?？梢圆捎脤ｉT凹槽或帶狀窗口，用來分析選定范圍的數(shù)據(jù)，不需要的部分可以去除。時間或頻率范圍內(nèi)的信號也可以被整合和分化。插入MEscope有一個獨特的內(nèi)置插入式功能，所以用相對少量的測試值可以獲得更逼真的動畫，采用這種功能，所有結(jié)構模型上未測量的點的運動可以從相鄰測量點的運動中插入。工作動轉(zhuǎn)形狀模態(tài)工作運轉(zhuǎn)形狀是觀察一下機器或構件在一定的頻率或某時間下，在其運行時如何移動的最簡便的方法。從傳統(tǒng)上說，運轉(zhuǎn)形狀用來表示一個機器在一定頻率下的穩(wěn)定狀態(tài)運轉(zhuǎn)，但是運行運轉(zhuǎn)形狀也可以通過在時域內(nèi)的測量值得到，可以用來表面機器或構件在一定時間的運動。各種在

6、時間和頻率范圍內(nèi)的測量值都可以用MEscope來動畫演示其運行形狀。而且，由于MEscope中的快速傅立葉變化（FFT）可以在瞬間轉(zhuǎn)換所有的測量值，因而可以方便地從一段時間歷程或從相對的頻譜中觀察運轉(zhuǎn)形狀。采用MIMO，多輸入多輸出方式進行強迫響應模擬通過MIMO（multi-input, multi-output）分析，用頻響函數(shù)（FRF）矩陣模型，對測量或模擬的輸入計算結(jié)構的反應，用動畫觀察外力作用下形狀的變化。FRF可以通過外部測量輸入，從時間輸入/輸出波形計算，或從模型參數(shù)中合成。動 畫 源 工作運轉(zhuǎn)形狀模態(tài)運轉(zhuǎn)模態(tài)是一個結(jié)構在其每一個自然或共振頻率下的主要運動。模態(tài)是一個構件的內(nèi)在物

7、性，不依賴于作用在其上的外力。另一方面，運行偏轉(zhuǎn)形狀能夠顯示出力或載荷的影響，而且可包含幾種振動形式的影響。為獲得有效的模態(tài)數(shù)據(jù)，測量時被測目標必須保持在線性或穩(wěn)態(tài)運動的情況下。模態(tài)形狀可以通過下列方式得到：正弦時間響應，IRFS（脈沖響應）、FRF（頻率響應）、傳輸率、線性式交叉譜和一種特殊測量方式-ODSFRF。時間域動畫模態(tài)通過MEscope，可以掃描一段時間的運動來動畫一個結(jié)構的運轉(zhuǎn)。時間域動畫可以讓你觀察任一時間一個構件的總體運動，你可以停止動畫，備份后繼續(xù)演示觀察慢速振動現(xiàn)象，例如，可觀察機器的啟動、停止，或其它瞬間行為。在這些短暫的過程中，由于共振、不平衡、載荷變化，流體等到原因

8、，機器有可能經(jīng)歷多種振動狀態(tài)。結(jié)構修改MEscopeSDM選項允許按照機器或構件模擬物理變化，計算其模式的最終變化。物理變化是通過把彈簧、質(zhì)量、阻尼、阻礙物、板子或其它有限元加入到構件模型中。此選件也包括靈敏度分析，以決定改變構件模式的最佳方法，也可以進行子構造，模擬額外的結(jié)構做出減振器模型。功率譜和功率頻密度通過時域窗口，種類平均、頻譜平均和重疊百分數(shù)，一些通用的頻率范圍功能可以從時間波形中計算出來。 頻率動畫模態(tài)頻率域動畫可觀察一個構件如何在一個單一頻率下運動。當停留在一個特定的頻率下時，MEscope能用正弦模型演示結(jié)構的偏斜形狀。在接近共振頻率時，結(jié)構的破壞通常由一種振動模式?jīng)Q定。通過

9、MEscope可以發(fā)現(xiàn)共振條件（模型形狀）和簡單外力振動（運行偏聽偏轉(zhuǎn)形狀）的區(qū)別。數(shù)據(jù)的來源MEscope開頭表中擁有復雜的形狀數(shù)據(jù)（大小和相位）。運行偏轉(zhuǎn)可以通過時間或頻率測量值存入形狀表。開頭的數(shù)值可以用直線或峰值指針（光標）得到。用MEscope MODAL或MEscope SDM選取，試驗模態(tài)數(shù)據(jù)（頻率、阻尼、模態(tài)形狀）能夠通過曲線擬合成FRF測量值來得到。另外，從一個有限元模型中得到的分析模態(tài)形狀可以輸入形狀表，在動畫中與試驗模式相比較。形狀可以通過形狀表，用正弦模型動畫來演示。動畫靈活性MEscope能夠使你盡可能直觀地理解振動。從建立構件模型，觀察動畫變形，到給出書面結(jié)果，ME

10、scope使你容易地介入其圖形，甚至在動畫過程中也能進行。測量數(shù)據(jù)MEscope用一系列多通道的時間或頻率范圍的響應測量值來演示一個構件的偏轉(zhuǎn)形狀。當這些數(shù)據(jù)從一個機器或測試構件得到后，它會被輸入MEscope，存入一個數(shù)據(jù)文件中。MEscope的數(shù)據(jù)庫是無界的，每一個數(shù)據(jù)庫文件可以貯存1000個測試，每一個測試可包含100,000個數(shù)據(jù)樣本。模態(tài)參數(shù)和MIMO模型化在MEscope中，模態(tài)參數(shù)（頻率、阻尼、模式形狀）通過曲線擬合一系列FRF測量值而辨別。如果這些測量值的峰值是由于模態(tài)或共振引起的，它們也可以通過線性和交叉譜測量值曲線擬合而辨別。曲線擬合是一個將參數(shù)FRF模型與測量值配合的過程

11、。這是通過使FRF模型和數(shù)據(jù)之間的方差達到最小而實現(xiàn)的。在曲線擬合過程中，未知的FRF模型的參數(shù)是估計出來的。模型參數(shù)用下列步驟識別出來：l 決定一個頻帶中模點的數(shù)目；l 識別頻帶中所有模式的頻率和阻尼；l 用殘留因子識別等同的模態(tài)；l 保存每個模式和單個基準的單頻值的殘留因子，以作為模態(tài)的形狀。模態(tài)頻率&阻尼是一個構件的一般性，可以通過一系列的測量曲線的擬合而估計出來。模態(tài)余數(shù)對每次測量是唯一的，通過一次一個測量值曲線擬合而估計出來。通過把對每一個最頻值，每一個基準（FRF矩陣的行或列）的余數(shù)估計組合起來，可以得到最頻值的形狀。通過多個參考測量值可以得到每個基準的最頻值形狀。本功能只

12、須簡單地選擇一個不同的基準，并把其余數(shù)作為最頻值形狀儲存起來，就可以在MEscope中完成。曲線擬合是在頻帶中進行的，所以不好的數(shù)據(jù)和噪音都可除掉。但是，頻帶以外的殘余影響可以用曲線擬合模型中的額外多項式而自動補償。MEscope中的模態(tài)參數(shù)估計值算法用來有效地處理重阻尼模式，高模態(tài)密度，本地模式，重復根和多基準測量集。結(jié)構更改、模態(tài)敏感度分析和MAC質(zhì)量、剛度和平共處阻尼更改模態(tài)分析用來描述和進一步理解構件中的噪聲或振動問題。如果噪聲或振動問題來源于構件共振的激發(fā)，那么這個結(jié)構要么將不得不與激發(fā)源隔離，要么做物理上的改變，以降低基振動強度。當構件的物理屬性（幾何形狀、密度、彈性、邊界條件等）

13、改變時，它的模態(tài)也將改變，當剛度、調(diào)諧減振器或其它構件都加在一個構件上時，它會產(chǎn)生不同的振動。結(jié)構改變用以下步驟進行：l 給3D結(jié)構模型加入更改元素；l 加入每個元素物理屬性；l 用來更改構件的模態(tài)選擇一個形狀表；l 計算更改構件的新模態(tài)。新模態(tài)形狀可以用動畫演示、與原構件模態(tài)對比、或用于與FRFS（強迫響應模型）合成來進行MIMO多頻入多頻出分析，且與測量值對比。有限元MEscope用標準的有限元素對構件的模型做更改。MEscope的元素庫包含有彈簧、剛度阻尼，以及更高級別的元素，如桿、板、三角和四邊形元素；固體元素如四面體、三棱體和磚體。每種元素都有自己的擴展元，可以看到厚度、密度、彈性模

14、量等。子結(jié)構MEscope允許你加入兩個或多個構件模型（下層結(jié)構）一起放在同一個圖形中。當把修正元素加到下層結(jié)構中時，MEscope將使用元素加單個下層結(jié)構的模來計算組合下層結(jié)構的新模。調(diào)諧質(zhì)量-彈簧-阻尼振動吸收器也或以用下層結(jié)構加入一個構件中。模態(tài)校驗準則（MAC）MAC是一個用來對兩個形狀做數(shù)量比較的方法。假如兩個形狀相同，它們的MAC值將是1；假如不同，MAC值將小于1；假如相互垂直，MAC值將為0。MEscope中的MAC命令展示形狀表中所有形狀的MAC值。形狀可以加入表中而不管其來源，可以用MAC值比較。集總參數(shù)模型的模集總參數(shù)模型包含一個或多個質(zhì)量以及其它各種更改元素。在MEscope中，你可以用圖表建立一個集總參數(shù)模型，解決振動的模。這個模型（帶著模）可以通過下層結(jié)構加入其它模