复杂结构的振动行为

万博官网app体育Element公司与劳斯莱斯公司进行了独特的合作，为航空、汽车、铁路、石油和天然气等广泛行业提供振动测试服务。所有这些人现在都可以从他们在测试和评估复杂结构的振动行为方面的丰富经验中受益。

在产品的设计、开发、认证和鉴定中必不可少的工具

振动测试复杂结构，如喷气发动机，是产品和部件设计、开发、认证和鉴定的重要工具。它可以让制造商在设计新产品或结构时从振动行为中吸取教训，让他们对可能产生潜在问题的领域有一个更透明的估计，并有更高的“第一次”机会。

振动测试用于确保产品或部件在运行或运输过程中的健壮性和安全性，模拟复杂结构在测试环境下的使用寿命中可能看到的条件，在它们开始之前检测性能问题和潜在故障。

技术结构在运行或运输过程中发生的复杂应力必须在静态和动态操作载荷下进行检查，以评估疲劳的影响，并确定准确的使用寿命狗万滚球官网预测。罗尔斯•罗伊斯位于德国Dahlewitz的先进振动实验室以电动和伺服液压系统为特色，可以复制低频和高频条件。该团队进行振动测试，包括结构分析和数据评估，通过使用先进的控制系统，根据指定的测试水平测试组件或复杂结构，并执行现场数据复制，以准确了解测试项目是如何受到影响的。

结合Element的全球设施，该团队可以万博官网app体育使用一些世界上最大的动力学系统进行冲击和振动测试。这使得测试具有大占地面积、高重心和偏移负载的产品成为可能，并为制造商提供了高度的调度灵活性。

了解并选择最合适的振动测试方法

该团队利用他们的专业知识，选择最合适的振动测试方法和程序，以准确复制环境条件和现场振动，无论是结构还是空气，为产品或组件。当选择振动测试方法来分析结构行为时，了解每种方法的不同方法和好处是至关重要的。可能采用的技术包括:

零件和复杂结构的模态试验和模态分析

模态试验是一种通过振动或冲击方法产生的机械激励来确定结构动态特性的实验手段。这种激发产生了元件或复杂结构的模态振型。通过加速度计测量，数据可以被分析，以发展结构的动态结构特性。

模态分析有助于确定机械结构或部件的振动特性，如固有频率和模态振型，显示结构不同部分在动态加载条件下的运动。它将在难以感知的复杂结构上测量到的激励和响应的振动信号转化为更容易理解的数学模型或模态参数集。一种无损测试方法，运行模态分析，可以用于现场测量运行中的系统。

有限元结构模型的计算机模型更新万博官网app体育

劳斯莱斯和Element的万博官网app体育有限元分析(F万博官网app体育EA)专家使用基于计算机的建模来分析复杂结构和系统的强度，确定组件的行为，并准确预测产品在结构和热负载下的反应。

有限元模型将一个大系统细分为更小、更简单的部分，称为有限单元。万博官网app体育基于计算机的有限元结构模型的模型更新可以通过研究CAD、在役数据和材料数据结合详细分析在解决产品失效问题中发挥关键作用。FE分析专家与物理测试团队密切合作，为客户端测试失败提出解决方案，并验证物理测试模拟。

模态振型分析

模态振型分析(MSA)使用扫描激光多普勒振动计(SLDV)来提供所需的数据，以了解结构在不同振型下所能获得的不同振型。每种振型都有其相应的固有频率，这表明结构在动荷载作用下的表现。

用MSA和SLDV对一个部件或结构进行研究，可以通过以下方式进行:

1. MSA通过1D SLDV只提供模态振型
2. 一维SLDV的MSA与SLDV测量与有限Eleme (FE)模型的相关性
3. MSA由1D SLDV包括力输入测量输出到模态分析
4. 3D SLDV的MSA(见下一章)

三维SLDV模态振型分析和应变测量，包括应力计算

分析三维参数内的运动是实现组件或结构部件动态行为的大图的最后一步。对于三维模态振型分析，建立了三维SLDV MSA或视频系统的三维数字图像相关(DIC)方法。

该团队可以使用3D数字图像相关技术来检测高度复杂结构的振动行为，这是一种3D全场、非接触光学技术，可以测量几乎任何材料的轮廓、变形、振动和应变。这对于复杂的管道系统非常有用，减少了对多个应变计的需求。

三维直差dv具有扫描点多、精度高的优点，可用于模态振型分析和包括应力计算在内的应变测量。数据可以导出，在之前从模型导入的节点上进行有限元模型验证，用于扫万博官网app体育描网格定义。

应变计校正

应变计将用于测量现场作业中的静态和动态载荷。为了正确分析动态载荷，必须分析应变片对构件模态特性的灵敏度。对于所谓的校准，将使用已知的较低模态载荷和实测应变值来计算一个频带内的模态灵敏度。

利用有限元分析(FEA)应变结果和服役测量万博官网app体育分析的应变值，可以评估疲劳寿命或疲劳抗力。

钻机振动试验

疲劳测试测量循环力将如何影响产品或材料随时间推移，使用不同的负载、速度和环境条件。我们的疲劳测试方法，如高周疲劳(HCF)，对于模拟特定场景和调查真实世界的故障非常有用。

为了帮助建立故障阈值和使用寿命限制，HCF测试是理解部件振动行为的一个组成部分。我们的HCF测试服务组合还包括对仪表机翼进行应变仪校准的能力。

劳斯莱斯和Element设备可以在很短的万博官网app体育时间内运行大量的循环，模拟组件的使用寿命。HCF测试通常是响应控制的，通常运行一百万或更多的循环。测试继续进行，直到试件失效或直到达到预定的循环次数。一旦开始发生开裂，就记录故障周期计数，并分析部件的性能特征和耐久性标准。

在各种不同的安装和复杂程度下的钻机振动测试可用于:

• •开发部件高周疲劳(HCF)测试台架
• •使用包括压电在内的一系列方法进行HCF组件测试;摘要;常数Airjet;切碎的空气;和声波疲劳(热/冷)
• •热HCF组件测试
• •风扇叶片HCF测试
• •针对已建立的振动测试方法，如正弦振动、随机振动、冲击和混合模态，对部件、组件和产品进行耐久性测试
• •根据定制的振动剖面进行耐久性测试
• •耐力测试作为复杂的环境测试，进行结合振动负载的振动测试，如温度剖面，压力和动力下的设备，包括功能测试
• •特殊边界条件下的子装配模态激励测试钻机

定义需求并开发一个全面的测试计划

劳斯莱斯和Element振动专家团队可以万博官网app体育帮助制造商确定他们的需求，并制定一个全面的测试计划，以满足他们的具体需求。该团队结合多种测试方法，创建一个单一的、完整的程序，确保产品安全，同时节省时间和金钱。该团队对分析复杂结构行为的不同方法的专业知识，允许在雄心勃勃的时间框架内计划和执行许多程序。在测试之后，可以提供详细的专业测试报告，以包括在认证包中。

有关振动测试和了解复杂结构振动行为的更多信息，请联系我们．