آنالیز مودال چیست؟

آنالیز مودال، فرآیند تعیین خواص ذاتی دینامیکی یک سیستم در قالب فرکانس های طبیعی، ضرایب میرایی و شکل مودها و به کارگیری آنها به منظور ایجاد مدلی ریاضی از رفتار دینامیکی سیستم می باشد. این مدل ریاضی به مدل مودال سیستم و اطلاعات مربوط به مشخصات آن، داده های مودال نامیده می شوند. آنالیز مودال، هر دو مبحث تئوری و تجربی را در بر می گیرد. آنالیز مودال تئوری، بر اساس یک مدل فیزیکی از سیستمی دینامیکی شامل خواص جرمی، سختی و میرایی می باشد. این خواص ممکن است به صورت معادلات دیفرانسیل پاره ای موجود باشند. به کمک تحلیل اجزای محدود مدرن می توان تقریباً هر سازه دینامیکی خطی را گسسته سازی کرد و در نتیجه به طور قابل ملاحظه ای قابلیت و میدان کاری آنالیز مودال تئوریک  افزایش یافته است. امروزه آنالیز مودال تجربی کاربردهای گسترده‌ای در تصحیح دینامیک سازه‌ها، بهبود مدل‌های تحلیلی، طراحی دینامیکی بهینه، کنترل ارتعاشات، عیب‌یابی و پایش سلامت سازه‌ها در زمینه‌های مهندسی هوافضا، مکانیک و عمران پیدا کرده است. برای انجام آزمون مودال معمولاً سیستم مورد نظر به آزمایشگاه منتقل شده و پس از شبیه‌سازی شرایط مرزی با اعمال نیروهای تحریک ساخته شده و معین به ارتعاش واداشته می‌شود. سپس با استفاده از پاسخ و نیروی تحریک اندازه‌گیری شده توابع پاسخ فرکانسی محاسبه و از طریق روش‌های مختلف آنالیز مودال، پارامترهای مودال سیستم شامل فرکانس‌های طبیعی، نسبت‌های میرایی و شکل مودها استخراج می‌شود...

جزوه آموزش آنالیز مودال پروفسور سعید ضیائی راد، جزوه ای جامع و بی نظیر از آموزش روش اجزای محدود و آنالیز مودال است که مشتمل بر 19 بخش، در 570 اسلاید، با فرمت Powerpoint و به ترتیب زیر گردآوری شده است:

بخش 1: مروری بر آنالیز مودال

بخش 2: تحلیل و تست مودال

بخش 3: تئوری آنالیز مودال سیستم یک درجه آزادی

بخش 4: سیستم نامیرا MDOF

بخش 5: آنالیز مودال سیستم های چند درجه آزادی نامیرا

بخش 6: سیستم MDOF با میرایی متناسب

بخش 7: سیستم MDOF با میرایی

بخش 8: آنالیز مودال سیستم های چند درجه آزادی میرا

بخش 9: شیوه های پیچیده آنالیز و تست مودال

بخش 10: ویژگی ها و ارائه MDOF FRF داده

بخش 11: تکنیک های اساسی اندازه گیری آنالیز و تست مودال

بخش 12: اندازه گیری تابع پاسخ فرکانسی

بخش 13: وارون کلی آنالیز و تست مودال

بخش 14: توابع حالت شاخص

بخش 15: روش های آنالیز مودال در حوزه فرکانسی

بخش 16: روش استخراج پارامتر مودال

بخش 17: مقایسه تست و آنالیز مودال

بخش 18: پردازش سیگنال های دیجیتال

بخش 19: برنامه ریزی آزمون

** توجه: علاوه بر جزوه آموزشی بالا، پروژه آنالیز مودال یک سیستم شش درجه آزادی در حوزه فرکانس با استفاده از نرم افزار MATLAB نیز جهت دانلود قرار داده شده است:

در این پروژه 20 صفحه ای، یک سیستم شش درجه آزادی که می­ تواند مدلی از یک وسیله نقلیه باشد، در حوزه فرکانس و به روش مودال تحلیل شده است. بعد از محاسبه ماتریس توابع پاسخ فرکانسی آن، بعضی از درایه­ های این ماتریس ­ها در مقیاس نیمه لگاریتمی رسم شده ­اند. همه موارد تحلیل با استفاده از نرم افزار MATLAB انجام شده است. تشکیل ماتریس های جرم و سختی سیستم، با استفاده از مفهوم درایه ای انجام شده است.

** توجه: علاوه بر جزوه آموزشی و پروژه بالا، 2 مقاله از پروفسور سعید ضیائی راد با عناوین زیر نیز جهت دانلود قرار داده شده است:

مقاله 1: طراحی و ساخت چکش تحریک به منظور ارزیابی دینامیکی تیرها و پل ها به کمک چکش طراحی شده مناسب

مقاله 2: مقایسه روش های رزونانس فازی و جداسازی فازی در تست ارتعاشات زمینی (GVT) سازه های هوایی

اگر به فراگیری مباحث مشابه مطلب بالا علاقه‌مند هستید، آموزش‌هایی که در ادامه آمده‌اند نیز به شما پیشنهاد می‌شوند: