模態(tài)試驗(yàn)與分析

• 模態(tài)試驗(yàn)與分析是指通過數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)獲得響應(yīng)（和激勵）數(shù)據(jù)，經(jīng)動態(tài)信號分析與模態(tài)參數(shù)識別，確定機(jī)械結(jié)構(gòu)的固有頻率、阻尼比、振型和模態(tài)參與因子等揭示結(jié)構(gòu)動態(tài)特性的參數(shù)
• 經(jīng)過三十多年發(fā)展，模態(tài)試驗(yàn)與分析有了長足進(jìn)步，廣泛應(yīng)用于振動排故、狀態(tài)檢測、故障診斷和結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測，以及動態(tài)響應(yīng)預(yù)報(bào)、結(jié)構(gòu)動態(tài)修改、有限元模型修正、動態(tài)分析與設(shè)計(jì)、振動控制等
• 模態(tài)試驗(yàn)與分析已成為航空、航天、汽車、艦船、機(jī)械設(shè)備和橋梁、建筑等產(chǎn)品研制、定型、使用和維護(hù)過程中的手段

N-Modal模態(tài)分析軟件

N-Modal 可實(shí)現(xiàn)如下三大分析功能：

• N-Modal ODS（響應(yīng)模態(tài)分析），分為時(shí)域ODS和頻域ODS。時(shí)域ODS用于觀察機(jī)械結(jié)構(gòu)在各時(shí)間點(diǎn)上的振動響應(yīng)狀態(tài)；頻域ODS用于觀測機(jī)械結(jié)構(gòu)在各頻率點(diǎn)上的運(yùn)行狀態(tài)振型，還可用于區(qū)分同一頻率點(diǎn)在不同模態(tài)空間上的強(qiáng)迫振動振型
• N-Modal EMA（試驗(yàn)?zāi)B(tài)分析），適用于大型復(fù)雜結(jié)構(gòu)在輸入輸出可測、采用人工激勵（激振器或力錘）情況下的多輸入多輸出（MIMO）振動模態(tài)試驗(yàn)與分析，可進(jìn)行單個(gè)或多個(gè)激振器激勵的模態(tài)試驗(yàn)，也可完成采用單個(gè)或多個(gè)參考點(diǎn)的錘擊法模態(tài)試驗(yàn)（MRIT）
• N-Modal OMA（運(yùn)行模態(tài)分析），適用于大型復(fù)雜結(jié)構(gòu)在運(yùn)行狀態(tài)中利用自然激勵（環(huán)境激勵）、輸入不可測，或者僅使用輸出數(shù)據(jù)情況下的振動模態(tài)試驗(yàn)與分析

N-Modal的基本特點(diǎn)

• 可運(yùn)行于Windows XP/2003/Win7/Win8等目前的主流操作系統(tǒng)，使用方便
• 中英文多語言界面，并可快速定制開發(fā)其它語言界面
• 完善的幾何建模、項(xiàng)目管理、動態(tài)信號處理、模態(tài)參數(shù)識別、時(shí)頻域運(yùn)行響應(yīng)估計(jì)（ODS）、振型相關(guān)估計(jì)（MAC）等功能模塊
• 集成的交互式幾建模功能，操作直觀方便，可快速建立簡單結(jié)構(gòu)的測試模型，還可從通用格式文件（UFF）或者IGES文件中導(dǎo)入幾何信息
• 方便的測量數(shù)據(jù)輸入接口，可導(dǎo)入時(shí)域信號（激勵與響應(yīng)時(shí)間歷程），也可直接導(dǎo)入頻域數(shù)據(jù)（頻響FRFs和相干COHs）
• 可從UFF 58/58b通用文件中導(dǎo)入數(shù)據(jù)，也可從N-Modal標(biāo)準(zhǔn)格式的ASCII文件中導(dǎo)入
• 完善的二維曲線、三維圖形（幾何、振型動畫、MAC）的顯示與控制功能
• 數(shù)據(jù)拷貝、屏幕拷貝、JPG圖形存儲、AVI動畫存儲等功能，方便用戶快速制作試驗(yàn)報(bào)告和演示文稿
• 靈活的界面安排、豐富的鼠標(biāo)與熱鍵快捷操作，大大提高工作效率與易用性
• 在VC++環(huán)境下開發(fā)，采用面向?qū)ο缶幊蹋∣OP）技術(shù)，易于維護(hù)和擴(kuò)展
• 可配有國、內(nèi)外生產(chǎn)廠家的優(yōu)秀數(shù)據(jù)采集前端和動態(tài)信號分析儀

快速幾何建模

• 集成交互式幾何建模模塊，實(shí)現(xiàn)節(jié)點(diǎn)、連線、多邊形、3D對象的交互式選擇、移動、旋轉(zhuǎn)、放大、刪除、修改等功能
• 可定義總體坐標(biāo)和局部坐標(biāo)，具有笛卡爾、柱、以及球等三種坐標(biāo)系統(tǒng)，各種坐標(biāo)系統(tǒng)間轉(zhuǎn)換方便
• 可實(shí)現(xiàn)線段、直線、矩形、梯形、扇面、橢圓、圓臺、球體等規(guī)則3D對象的快速建模，還可自定義三維單元庫
• 除了交互式幾何建模，模型幾何信息也可通過配置信息界面進(jìn)行修改、添加、刪除等操作

快速、易用的信號分析功能

• 向?qū)降男盘柼幚韰?shù)設(shè)置，實(shí)現(xiàn)趨勢去除、時(shí)域抽取、快速傅立葉變換（FFT）、加窗等功能
• FFT長度：基2整數(shù)，根據(jù)實(shí)測數(shù)據(jù)自由可選；重疊：0%～83%，可從下拉列表中選擇；平均次數(shù)：用戶自定義；窗函數(shù)：矩形窗、漢寧窗、海明窗、平頂窗、指數(shù)窗、力窗、指數(shù)窗等；分析頻率范圍：采樣頻率的1/2或1/2.56
• 功率譜估計(jì)：自譜、互譜、功率譜矩陣、半功率譜矩陣
• 單輸入多輸出（SIMO）的頻率響應(yīng)函數(shù)（FRF）估計(jì)：H1、H2和Hc估計(jì)
• 多輸入多輸出（MIMO）的頻率響應(yīng)函數(shù)估計(jì)及相干函數(shù)估計(jì)
• 多線程支持的信號處理過程，并可采用不同設(shè)置參數(shù)重復(fù)進(jìn)行

信號處理向?qū)?/p>

、可靠的模態(tài)分析技術(shù)

• 包含窄帶（NarBand）、選帶（SelBand）、寬帶（BroBand）三大類算法：窄帶方法逐個(gè)識別模態(tài)，方便易用；選帶方法在選定頻帶內(nèi)一次識別數(shù)個(gè)模態(tài)，精度較好；基于p-LSCF算法的寬帶模態(tài)識別方法在寬頻帶、甚至全頻帶內(nèi)識別全部模態(tài)，效率高，并適用于大阻尼復(fù)雜結(jié)構(gòu)
• 基于輸入（激振力）、輸出（響應(yīng)）測量的試驗(yàn)?zāi)B(tài)分析（EMA）技術(shù)
  • 單輸入/多輸出（SIMO）的全局模態(tài)識別技術(shù)，可識別得到全局模態(tài)參數(shù)
  • 多點(diǎn)激振的多輸入/多輸出（MIMO）模態(tài)識別技術(shù)，具有識別高密度或重頻模態(tài)的能力，是大型、復(fù)雜結(jié)構(gòu)試驗(yàn)?zāi)B(tài)分析的理想方法
  • 單參考點(diǎn)和多參考點(diǎn)錘擊法（MRIT）模態(tài)識別技術(shù)

某客車車架采用兩個(gè)激振器激勵的EMA模態(tài)試驗(yàn)結(jié)果

某發(fā)動機(jī)篦齒盤用MRIT技術(shù)識別得到的重根模態(tài)

• 環(huán)境激勵下僅有輸出（響應(yīng)）可測量的運(yùn)行模態(tài)分析（OMA）技術(shù)，可以對橋梁、建筑、汽車、飛機(jī)、旋轉(zhuǎn)機(jī)械等機(jī)械結(jié)構(gòu)在運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行試驗(yàn)與分析，無須人工激振，只需測量響應(yīng)
  • 不僅簡單可行，同時(shí)還可獲得結(jié)構(gòu)在真實(shí)運(yùn)行狀態(tài)下的動態(tài)特性，且天然具備多參考點(diǎn)特性，具有解耦密集模態(tài)的能力
  • 基于全功率譜密度矩陣的窄帶模態(tài)參數(shù)識別方法（頻域空間域分解法，F(xiàn)SDD），方便易用，結(jié)果準(zhǔn)確
  • 基于半功率譜密度矩陣的窄帶模態(tài)參數(shù)識別方法，操作方便，實(shí)現(xiàn)了EMA與OMA分析的統(tǒng)一

某建筑結(jié)構(gòu)OMA識別的密集模態(tài)

某梁式公路橋OMA識別的部分結(jié)果

• 采用模態(tài)指示函數(shù)（MIF）等作為判斷模態(tài)是否存在的依據(jù)，可靠判斷模態(tài)階次，避免遺漏模態(tài)
• 采用頻率穩(wěn)定圖區(qū)分結(jié)構(gòu)模態(tài)與計(jì)算模態(tài)

圓盤EMA分析的模態(tài)指示函數(shù) 建筑OMA分析的模態(tài)指示函數(shù)

采用FDPR算法對圓盤進(jìn)行EMA分析

• 時(shí)、頻域結(jié)構(gòu)運(yùn)行振型（ODS）估計(jì)及可視化，用戶可實(shí)時(shí)了解某一時(shí)刻或頻率點(diǎn)的結(jié)構(gòu)振動模式

飛機(jī)結(jié)構(gòu)的ODS分析

• 用于檢驗(yàn)振型精度的振型相關(guān)矩陣（MAC）估計(jì)及可視化，包含三維Bar圖和數(shù)值表格

靈活的二維和三維圖形顯示、控制與輸出

• 提供專用的二維曲線與三維圖形控制面板，以及鼠標(biāo)、快捷鍵、菜單等多種控制方式
• 多種曲線表達(dá)方式，諸如頻率響應(yīng)函數(shù)的幅值（線性、對數(shù)、dB坐標(biāo)）、相位、展開相位、實(shí)部、虛部、奈奎斯特圖等
• 方便靈活的二維曲線顯示與控制，網(wǎng)格、圖例等元素可顯示或隱藏，并能提供相應(yīng)曲線的完善測量信息（測量節(jié)點(diǎn)、方向，是否原點(diǎn)測量等）
• 縮放（具有不同縮放狀態(tài)的記憶能力）、選段、尋峰尋谷等實(shí)用功能
• 方便靈活的三維圖形顯示與控制，節(jié)點(diǎn)號、輸入/輸出標(biāo)記、坐標(biāo)軸等元素可顯示或隱藏，并能輕易實(shí)現(xiàn)平移、縮放、旋轉(zhuǎn)等功能
• 提供三維圖形的俯仰、左右、前后等各向視圖，能實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)的框架線顯示或著色面渲染
• 對三維圖形建模提供了笛卡爾、柱球等局部坐標(biāo)系統(tǒng)，方便結(jié)構(gòu)建模，并可在局部坐標(biāo)系統(tǒng)內(nèi)自由定義傳感器的測量自由度
• 二維曲線和三維圖形的各元素顏色均可自定義
• 基于OpenGL的三維圖形動畫控制，實(shí)現(xiàn)播放、暫停、幀播放、幅度控制、速度控制等功能
• 各種二維曲線和三維圖形均可復(fù)制到操作系統(tǒng)剪貼板中，亦可一鍵存儲為BMP或JPG文件
• 振型動畫和ODS可直接輸出成AVI文件

原點(diǎn)頻率響應(yīng)幅值及其相干函數(shù)檢驗(yàn) 頻率響應(yīng)的Nyquist圖表示，可檢查頻率分辨率

飛機(jī)結(jié)構(gòu)原點(diǎn)頻響重疊顯示 飛機(jī)結(jié)構(gòu)跨點(diǎn)頻響重疊及互易性檢查

頻響的選帶識別及其擬合結(jié)果 擬合曲線的局部放大

N-Modal模態(tài)分析解決方案-模塊功能矩陣

針對航天、航天、、土木、交通等不同領(lǐng)域、行業(yè)的廣大用戶，N-Modal模態(tài)分析軟件劃分為不同的模塊配置，以地適合于客戶的不同需求。您可以從下面的功能矩陣中選擇適合于您使用的模塊，或者聯(lián)系我們，由我們推薦配置。

N-Modal軟件包

NMOD 300: 響應(yīng)模態(tài)分析軟件包

該軟件包可用于完成響應(yīng)模態(tài)分析（ODS），可實(shí)現(xiàn)時(shí)域波形回放，或由測試數(shù)據(jù)經(jīng)動態(tài)信號處理直接分析被試機(jī)械、結(jié)構(gòu)在實(shí)際運(yùn)行環(huán)境激勵或人工激勵情況下的響應(yīng)模態(tài)。在周期運(yùn)行激勵情況，得到強(qiáng)迫響應(yīng)模態(tài)；在寬帶隨機(jī)激勵情況，則可得到結(jié)構(gòu)固有頻率和振型。本軟件包還具有“模態(tài)快看"功能，可作為精確模態(tài)分析（包括試驗(yàn)?zāi)B(tài)分析和運(yùn)行模態(tài)分析）前的快速預(yù)分析工具。本軟件包包含以下功能模塊：

• 時(shí)域響應(yīng)模態(tài)分析TD ODS
• 頻域響應(yīng)模態(tài)分析FD ODS
• 交互式幾何建模與修改
• 通用動態(tài)信號處理
• 模態(tài)指示因子（MIF）
• 響應(yīng)模態(tài)振型動畫顯示

NMOD 330:試驗(yàn)?zāi)B(tài)分析軟件包(基本型)

該軟件包可用于完成單輸入/多輸出（SIMO）試驗(yàn)?zāi)B(tài)分析（EMA），包括單點(diǎn)錘擊激勵/多點(diǎn)響應(yīng)測量，單參考點(diǎn)響應(yīng)測量/逐點(diǎn)錘擊激勵，以及單激振器激勵/多點(diǎn)響應(yīng)測量的模態(tài)試驗(yàn)。本軟件包在NMOD300的基礎(chǔ)上，增加如下功能模塊：

• 選帶單輸入/多輸出（SIMO）模態(tài)識別算法EMA SelBａnd SIMO
• 單輸入/多輸出（SIMO）頻率響應(yīng)函數(shù)估計(jì)
• 單輸入/多輸出（SIMO）頻率響應(yīng)函數(shù)（FRF）曲線擬合
• 振型動畫顯示
• 模態(tài)精度檢驗(yàn)（MAC）
• 模態(tài)數(shù)據(jù)輸入輸出

NMOD 340:試驗(yàn)?zāi)B(tài)分析軟件包 (多輸入/多輸出基本型)

該軟件包可用于完成多輸入/多輸出（MIMO）試驗(yàn)?zāi)B(tài)分析（EMA），特別適于多參考點(diǎn)響應(yīng)測量/逐點(diǎn)錘擊激勵的多參考點(diǎn)錘擊法模態(tài)試驗(yàn)，也可用于多激振器激勵/多點(diǎn)響應(yīng)測量的模態(tài)試驗(yàn)。對于復(fù)雜機(jī)械、結(jié)構(gòu)可以得到準(zhǔn)確結(jié)構(gòu)。本軟件包在NMOD300的基礎(chǔ)上，增加如下功能模塊：

• 窄帶多輸入/多輸出（MIMO）模態(tài)識別算法EMA NarBand
• 多輸入/多輸出（MIMO）頻率響應(yīng)函數(shù)估計(jì)
• 多輸入/多輸出（MIMO）頻率響應(yīng)函數(shù)（FRF）曲線擬合
• 振型動畫顯示
• 模態(tài)精度檢驗(yàn)（MAC）
• 模態(tài)數(shù)據(jù)輸入輸出

NMOD 350:試驗(yàn)?zāi)B(tài)分析軟件包 (多輸入/多輸出增強(qiáng)型)

該軟件包可用于完成多輸入/多輸出（MIMO）試驗(yàn)?zāi)B(tài)分析（EMA），可高質(zhì)量地完成復(fù)雜結(jié)構(gòu)的模態(tài)試驗(yàn)。除了EMA NarBand多輸入/多輸出模態(tài)識別算法，還包括兩種選帶MIMO模態(tài)識別算法（SelBａnd MIMO 1&2），更增加了功能強(qiáng)大、一次即可識別全部模態(tài)的寬帶模態(tài)識別算法（BroBand）。本軟件包在NMOD340的基礎(chǔ)上，增加如下功能模塊：

• 選帶多輸入/多輸出（MIMO）模態(tài)識別算法EMA SelBａnd MIMO 1
• 選帶多輸入/多輸出（MIMO）模態(tài)識別算法EMA SelBａnd MIMO 2
• 寬帶多輸入/多輸出（MIMO）模態(tài)識別算法EMA BroBand
• 確定結(jié)構(gòu)模態(tài)的模態(tài)穩(wěn)定圖
• 寬頻帶模態(tài)頻率和阻尼的自動識別
• 寬頻帶頻率響應(yīng)函數(shù)（FRF）曲線擬合

NMOD 360:運(yùn)行模態(tài)分析軟件包 (基本型)

該軟件包除了具有響應(yīng)模態(tài)模態(tài)分析功能之外，還可用于機(jī)械、結(jié)構(gòu)在運(yùn)行狀態(tài)下、利用環(huán)境或自然激勵下測得的響應(yīng)數(shù)據(jù)進(jìn)行的運(yùn)行模態(tài)分析（OMA）。
本軟件包NMOD300的基礎(chǔ)上，增加如下功能模塊：

• 窄帶運(yùn)行模態(tài)識別算法OMA NarBａnd Full
• 環(huán)境或自然激勵條件下的全功率譜密度估計(jì)

NMOD 370:運(yùn)行模態(tài)分析軟件包 (增強(qiáng)型)

該軟件包除了可進(jìn)行基本型運(yùn)行模態(tài)分析，還具備了功能強(qiáng)大的寬頻帶運(yùn)行模態(tài)識別算法（OMA BroBand），一次識別即可得到全部模態(tài)參數(shù)。該軟件包在NMOD 360的基礎(chǔ)上，增加如下功能模塊：

• 寬帶運(yùn)行模態(tài)識別算法OMA BroBand
• 環(huán)境或自然激勵條件下的半功率譜密度（h-PSD）估計(jì)
• OMA BroBａnd 模態(tài)頻率和阻尼的自動識別
• 確定結(jié)構(gòu)模態(tài)的模態(tài)穩(wěn)定圖
• 寬頻帶模態(tài)頻率和阻尼的自動識別
• 寬頻帶頻率響應(yīng)函數(shù)h-PSD曲線擬合

NMOD 380: 全功能模態(tài)分析軟件包

該軟件包可用于完成時(shí)、頻域響應(yīng)模態(tài)模態(tài)分析、增強(qiáng)型試驗(yàn)驗(yàn)?zāi)B(tài)分析和增強(qiáng)型運(yùn)行模態(tài)分析。包括NNOD 300、NNOD 350和NNOD 370中的全部功能模塊。

可選功能模塊

功能模塊可附加于軟件包之上，構(gòu)成功能更為強(qiáng)大的專業(yè)模態(tài)分析軟件包。

NMOD 130: 單入多出試驗(yàn)?zāi)B(tài)選帶分析模塊

該模塊包含以下算法：

• 選帶單輸入/多輸出（SIMO）模態(tài)識別算法EMA SelBａnd SIMO

NMOD 140: 多入多出試驗(yàn)?zāi)B(tài)窄帶分析模塊

該模塊特別適用于多參考點(diǎn)錘擊法，包含以下算法：

• 窄帶多輸入/多輸出（MIMO）模態(tài)識別算法EMA NarBand

NMOD 150: 多入多出試驗(yàn)?zāi)B(tài)選帶分析模塊

該模塊包含以下算法：

• 選帶多輸入/多輸出（MIMO）模態(tài)識別算法EMA SelBａnd MIMO 1
• 選帶多輸入/多輸出（MIMO）模態(tài)識別算法EMA SelBａnd MIMO 2

NMOD 155: 多入多出試驗(yàn)?zāi)B(tài)寬帶分析模塊

該模塊包含以下算法：

• 寬帶多輸入/多輸出（MIMO）模態(tài)識別算法EMA BroBand

NMOD 160: 運(yùn)行模態(tài)窄帶分析模塊

該模塊包含以下算法：

• 窄帶運(yùn)行模態(tài)識別算法OMA NarBａnd Full

NMOD 170: 運(yùn)行模態(tài)寬帶分析模塊

該模塊包含以下算法：

• 寬帶運(yùn)行模態(tài)識別算法OMA BroBand

擴(kuò)展閱讀[new]：

• 《模態(tài)空間系列文章》Peter Avitabile教授(著) KSI科尚儀器 董書偉 (譯)…
• 《振動：解析與試驗(yàn)?zāi)B(tài)分析》辛辛那提大學(xué) Randall J. Allemang教授(著) KSI科尚儀器 董書偉(譯)…
• 模態(tài)激振器及其相關(guān)主題的31個(gè)常見問題