EMAS模态试验与分析软件.docx
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EMAS模态试验与分析软件
EMAS模态试验与分析软件
1用途
EMAS(ExperimentalModalAnalysisSoftware)模态试验与分析软件(以下简称EMAS),与数据采集设备配套使用,为客户提供完整的模态测试与分析解决方案,方便用户完成三维建模、数据采集、信号处理、工作变形分析、模态识别、三维动画显示等任务。
EMAS集成了强大的模态识别功能,涵盖模态分析领域主流算法,性能与国外同类产品相媲美,广泛应用于航天、航空、兵器、核工业、风电、交通、船舶、冶金、石油、建筑等行业及高校和研究所,涉及产品设计、验证、考核、检测、故障诊断、教学、研究等相关领域。
2系统组成
EMAS软件系列包括:
☆IMAS瞬态激励模态试验与分析软件(Impulse)
用于单输入单输出(SISO)和单输入多输出(SIMO)脉冲激励模态试验与分析。
☆SMAS稳态激励模态试验与分析软件(Steady-Excitation)
用于SISO、SIMO和多输入多输出(MIMO)稳态激励模态试验与分析。
☆OMAS工作(运行)模态试验与分析软件(Operational)
用于工作模态试验与分析和工作变形分析。
EMAS采用模块化设计,软件结构上分为采集与分析、模态识别、几何图形,集成几何建模、信号源输出、信号采集、信号处理、模态识别和动画显示等功能模块,实现数据采集、时域分析、频域分析、结构建模、工作变形(ODS)分析、模态识别、模态判别(包括MAC和MSF)、动画显示等功能,并可对试验信息和数据进行有效管理。
3功能特点
(1)几何建模
☆直角坐标、柱坐标和球坐标等多种输入方式;
☆点、线、面的添加、删除与修改;
☆建立约束关系。
(2)信号源输出
☆随机信号、正弦扫频信号可选;
☆正弦信号、随机信号参考谱可设置;
☆随机信号通道间相干、相位可设置;
☆输出信号增益可调节。
(3)数据采集
☆多窗口设计,多样化图文显示方式,图形操作方便;
☆手动采集、触发采集和定时采集方式可用;
☆连击判断提示、增益自动调节、测点自动编号;
☆千通道同步采集、显示和存储;
☆信号实时处理功能包括:
频谱、功率谱、互谱、频响函数、相干函数等。
(4)数据处理
☆多种格式的数据读写,包括:
txt、dat、xls、doc、mat、uff、par等格式;
☆滤波、多项式拟合、自相关、互相关等预处理;
☆频谱、功率谱、互谱、相干函数、频响函数等频域分析;
☆互谱(单参考或多参考)、频响函数(单输入或多输入)批处理。
(5)模态识别
☆向导式设计,操作简单,使模态分析工作变得易于掌握;
☆IMAS和SMAS模态分析方法包括:
拟合圆、分量分析、正交多项式、频域多参考、复模态指数函数、最小二乘复频域法、时域最小二乘复指数法、时域总体参数识别和时域特征值;
☆OMAS模态分析方法包括:
峰值法、频域分解法、最小二乘复频域法、时域最小二乘复指数法、时域总体参数识别和时域特征值;
☆稳态图、模态比例因子MSF、模态判定准则MAC等多种模态提取参考。
(6)动画显示
☆多窗口设计,对比分析更为方便;
☆多样化三维显示方式,点、线、面显示切换;
☆俯视、仰视、侧视、四视切换;
☆图形操作丰富,动画幅度、速度自由调节,使用户对振型的观察更为直观;
☆模态参数多种输出方式,包括数据文件、动画贴图和视频保存等。
(7)试验管理
☆数据管理;
☆试验信息管理。
4性能指标
表1 IMAS及SMAS识别方法及应用
方法
应用
自由度数
求解域
估计区间
输入数
分量分析
频率、阻尼、振型
单
频域
局部
单
拟合圆
频率、阻尼、振型
单
频域
局部
单
复模态指示函数
频率、阻尼、振型
单
频域
局部
单
频域多参考
频率、阻尼、振型、参与因子
多
频域
全局
多
正交多项式
频率、阻尼、振型
多
频域
局部
单
最小二乘复频域
频率、阻尼、振型、参与因子
多
频域
全局
多
特征系统实现
频率、阻尼、振型、参与因子
多
时域
全局
多
时域总体辨识
频率、阻尼、振型、参与因子
多
时域
全局
多
最小二乘复指数
频率、阻尼、振型
多
时域
全局
单
表2 OMAS识别方法及应用
方法
应用
自由度数
求解域
估计区间
输入数
峰值法
频率、阻尼、振型
单
频域
局部
单
频域分解法
频率、阻尼、振型
单
频域
局部
单
最小二乘复频域
频率、阻尼、振型、参与因子
多
频域
全局
多
特征系统实现
频率、阻尼、振型、参与因子
多
时域
全局
多
时域总体辨识
频率、阻尼、振型、参与因子
多
时域
全局
多
最小二乘复指数
频率、阻尼、振型
多
时域
全局
单
5实际案例
1)公路桥测试
2)发电机转子测试
3)风力发电机叶片测试
4)柴油发动机测试
5)某型号运载火箭仪器舱测试
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