Что такое программное обеспечение для анализа вибрации?

Что такое программное обеспечение для анализа вибрации?

Анализ вибрации используется для определения собственных частот конструкций. Целевыми конструкциями могут быть электроприборы, автомобили, стальные мосты и многие другие типы конструкций. Программное обеспечение для анализа вибрации может моделировать силы, деформации и поломки, вызванные вибрацией.

Функции анализа вибрации включены в программное обеспечение для структурного анализа как линейный динамический анализ. Существует также устройство, которое обрабатывает экспериментальные данные, называемое программным обеспечением для анализа звука и вибрации, но в этом разделе программное обеспечение для анализа вибрации описывается как программное обеспечение для моделирования.

Применение программного обеспечения для анализа вибрации

Программное обеспечение для анализа вибрации используется для различных конструкций, которые генерируют вибрацию.

Поскольку каждая структура имеет собственную частоту, если приложенная вибрация совпадает с собственной частотой, возникает явление резонанса. Поскольку этот резонанс вызывает повышенную вибрацию и повреждение или разрушение структуры, необходимо проверить наличие резонанса с помощью моделирования на этапе проектирования. Для подтверждения таких явлений используется программное обеспечение для анализа вибрации.

Принципы программного обеспечения для анализа вибрации

Анализ вибрации делится на две категории: модальный анализ, который изучает собственные значения вибрации конструкции, и анализ частотного отклика, который изучает реакцию на внешние вибрации.

Модальный анализ фокусируется на частоте объекта, когда внешняя сила не применяется (свободная вибрация). Рассчитываются собственные частоты объекта, и могут быть приняты меры для избежания резонансных частот, которые увеличивают вибрацию.

Анализ частотного отклика фокусируется на реакции объекта, когда внешняя сила применяется на определенной частоте. Когда объект продолжает вибрировать на определенной частоте и амплитуде, он находится в устойчивом состоянии без изменения во времени. Анализ частотного отклика оценивает периодическую вибрацию в устойчивом состоянии.

В дополнение к моделированию программное обеспечение для анализа вибрации выводит различные параметры вибрации из данных временного ряда объекта с использованием анализа FFT и отслеживания. Частотные компоненты могут быть получены с помощью преобразования Фурье.

Характеристики программного обеспечения для анализа вибрации

Программное обеспечение для анализа вибрации моделирует, как структура изменяется в ответ на внешние циклические силы, и выводит результаты с помощью визуализации и других средств. Когда к объекту прикладывается постоянная сила и исследуются возникающие напряжения и деформации, это называется линейным статическим анализом.

Программное обеспечение для анализа вибрации вычисляет уравнения движения, включая пружины, амортизаторы и массы. Это похоже на решение для вибрации груза, соединенного с пружиной, но уравнения, используемые в программном обеспечении для анализа вибрации, более сложны, поскольку они движутся в трех направлениях и учитывают вращение.

При проведении анализа вибрации целевая структура часто делится на более мелкие элементы, и уравнения движения создаются для каждого элемента. Каждый из бесчисленных элементов имеет свое собственное уравнение, и для решения всех из них используется компьютер. Для точного моделирования количество элементов должно быть увеличено. Для такого разделения элементов метод конечных элементов часто используется для структурного анализа, такого как анализ вибрации.