دانلود فایل پاورپوینت اندازه گیری تابع پاسخ فرکانسی

بخشی از پاورپوینت

--- پاورپوینت شامل تصاویر میباشد ----

اسلاید 1 :

مقدمه

—آناليز مودال تجربي در واقع يک فرآيند شناسايي سيستم مي باشد. در چنين فرآيندي، سازه مورد نظر به منزله يک جعبه سياه مي باشد که بايد شناسايي شود. روش سنتي بر مبناي اعمال يک ورودي مشخص به اين جعبه سياه، اندازه گيري خروجي و شناسايي بر اساس داده هاي حاصل، مي باشد.

—ما در اندازه گيري از نيرو بعنوان ورودي استفاده مي نماييم، در نتيجه با استفاده از داده هاي نيرو و پاسخ، مي توان FRF را مستقيماً بدست آورد.

—نيروي تحريک مي تواند به شکل هاي تصادفي، سينوسي، دوره اي و يا ضربه اي باشد.

—از نظر تئوري با توجه به اين که FRF بصورت نسبت پاسخ به نيرو تعريف مي شود، نوع تحريک اهميتي نخواهد داشت.

—در عمل از نيرويي براي تحريک استفاده مي شود که داراي انرژي کافي در محدوده فرکانسي مورد نظر براي تحريک تمام مودهاي ارتعاشي لازم باشد و همچنين در پردازش سيگنال ها کمترين خطا را ايجاد نمايد تا داده هاي FRF دقيقي حاصل شود.

—همچنين محدوديت هايي در مورد سخت افزارهاي موجود براي اندازه گيري، پيش روي ما قرار دارد.

اسلاید 2 :

چيده ماني عمومي اندازه گيري

—يک آرايش عمومي اندازه گيري در محيط آزمايشگاه داراي سه بخش اصلي مي باشد. بعنوان مثال حالتي ساده با يک ورودي و يک خروجي را در نظر مي گيريم.

—بخش اول وظيفه ايجاد نيروي تحريک و اعمال آن به سازه را به عهده دارد.

—بخش دوم، پاسخ سازه را اندازه گيري و برداشت مي نمايد 

—در بخش سوم با استفاده از قابليت هاي پردازش سيگنال ها در آن، داده هاي FRF از داده هاي نيرو و پاسخ اندازه گيري شده بدست مي آيند.

—

اسلاید 3 :

مکانيزم تحريک

—اولين بخش از مجموعه اندازه گيري، مکانيزم تحريک است که نيروي تحريک با دامنه و فرکانس مناسب را به سازه اعمال مي نمايد. تجهيزات مختلفي براي تحريک سازه وجود دارند.

—معمول ترين اين وسايل جهت تحريک، لرزشگر و چکش مي باشند.

—چکش وسيله اي براي اعمال نيروي تحريک ضربه اي به سازه تحت تست مي باشد.

—اين وسيله شامل سرچکش، ترانسديوسر نيرو، جرم تعادل و دسته مي باشد. سر چکش را مي توان به منظور تغيير سختي آن تغيير داد.

—سرچکش عموماً از جنس لاستيک، پلاستيک و يا فولاد مي باشند. سختي سرچکش و همچنين سطح سازه تحت تست، با محدوده فرکانسي ضربه تحريک، رابطه مستقيم دارد.

—براي يک سرچکش سخت که بر روي سطحي سخت فرود مي آيد، انتظار داريم توزيع انرژي محدوده طيفي وسيعي را در بر بگيرد. اين، تنها روش کنترل بازه فرکانسي تحريک در تست چکش مي باشد.

—

اسلاید 4 :

مکانيزم تحريک

—

—

—لرزشگر الکترومغناطيس، که لرزشگر الکتروديناميک نيز ناميده مي شود، رايج ترين لرزشگر مورد استفاده در تست مودال مي باشد. اين وسيله از يک آهنربا، يک عضو متحرک و يک سيم پيچ واقع در آهنربا تشکيل شده است. هنگامي که يک جريان الکتريکي از يک مولد سيگنال از سيم پيچ درون لرزشگر عبور مي کند، نيرويي متناسب با جريان و چگالي شار مغناطيسي ايجاد مي شود که عضو متحرک را حرکت مي دهد. لرزشگر الکترومغناطيس داراي محدوده کاري وسيعي از نظر فرکانس، دامنه و بازه ديناميکي مي باشد. براي تحريک با فرکانس پايين و دامنه نيروي زياد مي توان از لرزشگر الکتروهيدروليک استفاده کرد.

—

اسلاید 5 :

شتاب سنج

—رايج ترين سنسور (حساسه) مورد استفاده در آناليز مودال، شتاب سنج مي باشد.

—اين سنسور شتاب سازه تحت تست را اندازه گيري کرده و آن را به صورت سيگنال ولتاژ در خروجي ارائه مي دهد. اين سيگنال پيش از آنکه در آنالايزر و يا هر سخت افزار يا نرم افزار ديگري پردازش شود، در يک تقويت کننده تقويت مي شود.

—هيچيک از فرضيات سازه تحت تست مانند خطي بودن، توسط شتاب سنج در نظر گرفته نمي شوند. يک شتاب سنج دقيق، تنها شتاب را در نقطه نصب اندازه گيري مي نمايد

اسلاید 6 :

شتاب سنج

—در اندازه گيري شتاب دو جنبه مهم وجود دارد که هنگام انتخاب شتاب سنج بايد مد نظر قرار گيرند. يکي از اين جنبه ها فرکانس و ديگري دامنه مي باشد. هر دوي اين موارد در رابطه ورودي-خروجي شتاب سنج مشخص شده اند. يک شتاب سنج ايده آل داراي رابطه ورودي-خروجي خطي مي باشد تا اطمينان حاصل شودکه تمام دامنه هاي سيگنال شتاب در فرکانس هاي مختلف به درستي ثبت شده اند. FRF شتاب سنج بايد بطور يکنواختي هموار باشد تا دامنه سيگنال در هيچ فرکانس تحريکي داراي اعوجاج نشود. همچنين شتاب سنج نبايد فاز سيگنال اندازه گيري شده را تغيير دهد.

—

اسلاید 7 :

—مشخصات يک شتاب سنج در واقع قابليت هاي آن را نشان مي دهد. اين مشخصات در صورتي کاملاً تحقق مي يابند که شتاب سنج بصورت صلب به سازه متصل شده باشد. اما در عمل چنين اتفاقي نمي افتد. اتصال شتاب سنج به سازه به منظور اندازه گيري، لزوماً غيرصلب مي باشد. اگر شتاب سنج و محفظه آن بصورت يک جرم صلب در نظر گرفته شوند، مي توان آن را بصورت يک سيستم يک درجه آزادي مطابق شکل مدل نمود.

—

اسلاید 8 :

—دقت اندازه گيري شتاب بستگي زيادي به پايه نصب شتاب سنج که بصورت فنر و ميراگر مدل شده است، دارد. البته شتاب سنج در عمل چيزي بيش از يک بلوک جرمي مي باشد.

—همانطور که شکل  نشان مي دهد، شتاب سنج خود داراي فرکانس طبيعي مي باشد. اين فرکانس معمولاً از فرکانس سيستم يک درجه آزادي شکل بسيار بيشتر است.

—در صورتي که اين پايه نصب، صلب مي بود بهترين دقت ممکن حاصل مي شد. انعطاف پذيري پايه نصب بدين معناست که مشخصات اوليه شتاب سنج تا حدودي تغيير کرده اند.

—به همين دليل، شتاب واقعي سازه ممکن است با مقدار اندازه گيري شده توسط شتاب سنج متفاوت باشد. با اين وجود، اگر فرکانس طبيعي اين سيستم يک درجه آزادي حداقل پنج برابر فرکانس سيگنال شتابي باشد که از سوي سازه ارسال شده است، تغيير محسوسي در دامنه و فاز آن ايجاد نخواهد شد. بنابراين شتاب اندازه گيري شده برابر با شتاب سازه در نظر گرفته مي شود.

—

اسلاید 9 :

ترانسديوسر نيرو

—ترانسديوسر نيرو از انواع ديگر سنسورهاي مورد استفاده در آناليز مودال مي باشد. مشابه شتاب سنج، يک ترانسديوسر نيروي پيزوالکتريک سيگنالي خروجي به شکل جريان يا ولتاژ که با نيروي اعمال شده به ترانسديوسر متناسب مي باشد، ايجاد مي کند.

—بر خلاف شتاب سنج، ترانسديوسر نيرو داراي جرم متصل به المان حسگر نمي باشد. ترانسديوسر نيرو در صورتي خروجي توليد خواهد کرد که بخش حسگر آن فشرده و يا کشيده شود.

—در تست لرزشگر، بايد ترانسديوسر نيرو بين لرزشگر و سطح سازه قرار گيرد. در تست چکش، ترانسديوسر نيرو در سرچکش قرار مي گيرد و هنگام اعمال ضربه فشرده مي شود.

—

اسلاید 10 :

تحريک سينوسي

—تحريک سينوسي معمول ترين و سنتي ترين روش تحريک در تست مودال مي باشد. امروزه نيز اين روش همچنان مرسوم است. در اين روش نيرو در هر لحظه داراي يک فرکانس منفرد مي باشد و تحريک، فرکانس ها را يکي پس از ديگري با گامي مشخص جاروب مي کند تا سازه در هر لحظه داراي يک ارتعاش هارمونيک باشد.

—اين روش براي تحريک سازه هايي با سطح ارتعاشي بالا و به منظور تعيين خواص غير خطي آن ها و همچنين براي تحريک مودهاي نرمال ارتعاشي سازه هاي ميرا مناسب مي باشد.

—تحريک سينوسي با ورودي تکي علي رغم کارايي زيادي که دارد، بسيار زمان بر مي باشد