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Modalanalyse

Die Modalanalyse sucht nach den Eigenfrequenzen einer Struktur und hilft Ingenieuren zu verstehen, wie eine Konstruktion auf verschiedene dynamische Lasten reagiert.

Was ist eine Modalanalyse?

Die Modalanalyse ist ein Verfahren zur Untersuchung der dynamischen Eigenschaften linearer Strukturen basierend auf Strukturtests oder FEA-basierter Simulation. Zu diesen dynamischen Eigenschaften gehören die Resonanzfrequenzen (auch als „natürliche Frequenzen“ oder „Eigenfrequenzen“ bezeichnet) und die strukturellen Moden (oder „Eigenmoden“). Die dynamischen Eigenschaften hängen von der Massen-, Steifigkeits- und Dämpfungsverteilung der Struktur ab und bestimmen das Schwingungsverhalten der Struktur bei Betriebslasten. Jede Deformation eines linearen strukturellen Systems kann als lineare Kombination der strukturellen Moden ausgedrückt werden, die eine orthonormale Vektorbasis bilden.

Bei Modalanalysen wird die Datenerfassung mit weiteren Analysen kombiniert. Im industriellen Anwendungsbereich wird der komplette Prozess oft als modale Tests und Analysen oder Experimentelle Modalanalyse (EMA) bezeichnet.

Ergebnisse von Modalanalysen und -tests werden in verschiedenen Simulation- und Testanwendungen eingesetzt, darunter Berechnungen der Reaktion auf Vibrationen, Ursachenanalyse von Vibrationsproblemen und Schadenserkennung. Diese Ergebnisse erhöhen auch die Flexibilität der Mehrkörperanalyse und beschleunigen Lebensdauersimulationen und vibroakustische Simulationen. Modalbasierte Berechnungen sind sehr effektiv und ermöglichen die effiziente Bewertung struktureller Änderungen an Reaktionen jeder Art.

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Das Konstruktionsteam, das eine Modalanalyse an einer Fahrzeugstruktur durchführt.

Vorteile erkunden

Leistungssteigerung

Die Modalanalyse bietet einen Überblick über die Eigenfrequenzen, Dämpfungsparameter und Struktureigenformen des Objekts, um die Gesamtleistung des Produkts zu verbessern.

Reduzierung des Zeitaufwands

Die Simulation der Modalanalyse hilft Ihnen, Ergebnisse schneller und früher in der Produktentwicklung zu erhalten.

Kostensenkung

Die Modalanalyse kann Ihnen helfen, Prototypen und den Zeitaufwand für physische Tests zu reduzieren und so die Kosten zu senken.

Arten der Modalanalyse

Ein Konstrukteur, der eine experimentelle Modalanalyse an einer Struktur durchführt, die an einen Laptop angeschlossen ist.

Experimentelle Modalanalyse

Kombinieren Sie modale Test- und Analysetools, um Ihre 3D-Simulationsmodelle zu validieren, das Schwingungsverhalten zu berechnen oder eine Ursachen- und Schadenserkennungsanalyse durchzuführen.

Propeller für die Betriebsmodalanalyse.

Betriebsmodalanalyse

Effizientes Testen von Objekten oder Strukturen in jeder Situation. Die Ermittlung der tatsächlichen Dämpfungsparameter ist entscheidend für die Beurteilung der Ermüdungslebensdauer einer Struktur. Mit unseren Lösungen können Sie modale Parameter aus Betriebsbedingungen und Teststrukturen ableiten, die für Laboraufbauten zu groß oder zu schwer sind.

Visualisierung der Modalparameteridentifikation

Identifizierung modaler Parameter

Eines der Hauptziele der Modalanalyse ist die Identifizierung von Eigenfrequenzen, modalen Dämpfungen und Eigenformen von Strukturen oder Objekten, die aus Messdaten gewonnen werden.

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Anwendungsoberfläche (UI) der Simcenter Testlab Neo-Software

Simcenter Testlab Neo-Funktionen

  • Einfache Anzeige der gesammelten Daten
  • Intuitive Datenverarbeitung mit einem vordefinierten Prozess
  • Vergleichen Sie die Ergebnisse in Sekundenschnelle und erhalten Sie wertvolle Erkenntnisse

Weitere Informationen

Zum Video

On-Demand-Webinar | Seminarreihe Modalanalyse: Modaltests – Auswirkungen und Demos

On-Demand-Webinar | Neue Trends in der Modalanalyse – Digitale Bildkorrelation (DIC)

Zuhören

Podcast | Ausführbare digitale Zwillinge: Eine Smartwatch für Maschinen

Podcast | Digitalisierung und die Zukunft des Automobil-Performance-Engineering

Lesen

Blog | Modalkorrelation in Simcenter Testlab 2306

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