Yapısal Dinamik Testler

Birçok yapısal problem, yapının rezonansa girdiği doğal frekansları ve her bir rezonansın kritik sönüm yüzdesini belirleyerek çözülür. Bazı durumlarda, bir frekans rastlantısını önlemek için, sistemin çalışma RPM’ini değiştirerek veya bir rezonans frekansını kaydırarak (yapıyı rijitleştirmek ve/veya kütle yüklemeyle) çalıştırma titreşimi azaltılır. Diğer bir yol ise yapıya sönümleme uygulamaları eklemektir. İzolasyon katmanları zemin titreşimini dengeler ve titreşim yutucusunun takılması, bir rezonansı iki kabul edilebilir derecede farklı frekansa “bölebilir”. Bütün bu düzeltmelere, sorunlu yapıya ölçülü bir kuvvet uygulayarak ve frekansın bir fonksiyonu olarak o kuvvetin tepki ivme oranını ölçüp analiz ederek karar verilir.

Bir aracın veya binanın  titreşim davranışı ve stres dağılımı sonlu elemanlar modeli (FEM) gibi modern araçları kullanarak matematiksel olarak tahmin edilebilir. FEM, gerçekten güçlü bir ön tasarım aracıdır, ancak bulguları daima laboratuarda test edilerek doğrulanmalıdır. Gerçekten bir prototip veya üretim donanımı ile;  laboratuvar veya arazi testleri bir FEM’i teyit edebilir (veya geçersiz kılabilir). En temel ancak bilgilendirici karşılaştırmalardan biri, yapının titreşiminin deneysel ve analitik modları arasındaki benzerliktir. Her mod, bir rezonans frekansı, bir sönüm faktörü, bir modal kütle ve bir mod şekli veya deformasyon kalıbından oluşur. Modlar, yapısal verilerin azaltılmasının önemli bir biçimini temsil eder, çünkü yapının herhangi bir titreşim hareketi mod şekillerinin doğrusal bir birleşimi olarak ifade edilebilir. Titreşim, yalnızca sınırlı bir frekans aralığının üzerinde ilgi gördüğünden, bu, az sayıdaki modları kullanarak binlerce konum ve yöndeki hareketi (serbestlik derecesi veya DOF) tarif etmeyi sağlar. Bu, titreşimi tanımlamaya ve yapısal modifikasyonun etkilerini öngörmeye yarayan veya daha büyük bir yapısal sistemin bir alt bileşeni olarak test edilen yapının modellenmesinde gerekli olan karmaşık dinamik denklemlerin sayısını önemli ölçüde azaltır.

Modal özellikler ivme/kuvvet Frekans Tepki Fonksiyonları (FRF) serisinden tespit edilebilir. Elektrodinamik bir shaker, bir DOF’de bir kuvvet göstergesi tarafından ölçülen bir kuvvetle yapıyı uyarmak için kullanılabilir. Aynı veya bir ikinci DOF’de bir ivmeölçer yanıt hareketini ölçer. İstenilen her DOF’de ölçülen ivmelenmeye sahip bir dizi FRF’ler ve bunlardan birinde sürekli olarak ölçülen kuvvet gerekli veri setini tamamlar. Bu set, bir FRF dizisi 2 kanal Dinamik Sinyal Analizörü (DSA) ile ölçülürken, yapı üzerinde farklı konumlara yerleştirilen tek bir ivmeölçer ile elde edilebilir. Daha verimli bir şekilde, yapıya birden fazla ivmeölçer uygulanabilir, bunlardan biri her biri ilgilenilen DOF’de ve tüm FRF’ler aynı anda yüksek sayıda kanal sayısı olan bir Dinamik Sinyal Analizörü (DSA) ile ölçülür. Bir alternatif, tek bir ivmeölçer kullanmak ve bir CoCo ile saha kullanımı için kompakt bir kit sağlamak üzere, sarsıcı için kuvvet ölçüm yeteneği olan bir darbe çekiçinin yerini almaktır. Veriler, sabit bir DOF’de etki ederken ivmeölçerin hareket ettirilmesiyle edinilebilirken, çoğu kullanıcı yapısal karşılıklılıktan istifade etmeyi tercih eder; ivmeölçerini sabit bir DOF’ye monte ederler ve yapı çevresinde DOF darbesini döndürürler. EDM 5.1 yazılımının Modal Veri Toplama (ADM) işlevi, tüm bu tür test yaklaşımlarını destekler ve verileri ME’ScopeVES™ veya diğer modüler parametrelerin tanımlanması için modal analiz yazılımı tarafından kullanılmak üzere Evrensel Dosya Biçimi’ne (UFF) dönüştürmeyi kolaylaştırır.