Análisis modal
El análisis modal es el estudio de las propiedades dinámicas de los sistemas en el dominio de la frecuencia . Los ejemplos incluirían la medición de la vibración de la carrocería de un automóvil cuando se conecta a un agitador , o el patrón de ruido en una habitación cuando se excita con un altavoz.
Los sistemas de análisis modal experimental de hoy en día se componen de 1) sensores como transductores (generalmente acelerómetros , celdas de carga ), o sin contacto a través de un vibrómetro láser o cámaras estereofotogramétricas 2) sistema de adquisición de datos y un convertidor de analógico a digital ( para digitalizar señales de instrumentación analógicas) y 3) PC host ( computadora personal ) para ver los datos y analizarlos.
Clásicamente, esto se hacía con un enfoque SIMO (entrada única, salida múltiple), es decir, un punto de excitación y luego la respuesta se mide en muchos otros puntos. En el pasado, un estudio de martillo, utilizando un acelerómetro fijo y un martillo itinerante como excitación, dio un análisis MISO (entrada múltiple, salida única), que es matemáticamente idéntico a SIMO, debido al principio de reciprocidad . En los últimos años, MIMO (entrada múltiple, salida múltiple) se ha vuelto más práctico, donde el análisis de coherencia parcial identifica qué parte de la respuesta proviene de qué fuente de excitación. El uso de varios agitadores conduce a una distribución uniforme de la energía en toda la estructura y una mejor coherencia en la medición. Un solo agitador puede no excitar efectivamente todos los modos de una estructura.[1]
Las señales de excitación típicas se pueden clasificar como impulso , banda ancha , barrido sinusoidal , chirrido y posiblemente otras. Cada uno tiene sus propias ventajas y desventajas.
El análisis de las señales normalmente se basa en el análisis de Fourier . La función de transferencia resultante mostrará una o más resonancias , cuya masa característica , frecuencia y relación de amortiguamiento se pueden estimar a partir de las mediciones.
La visualización animada de la forma del modo es muy útil para los ingenieros de NVH (ruido, vibración y aspereza) .
