هنر اندازه‏ گیری و مدل سازی در آزمایش مودال و مشکلات آن (بخش اول)

Abstract

طراحی دقیق و تعمیر و نگهداری سازه‏های گوناگون از قبیل ساختمان‏ها، پل‏ها، سدها، هواپیما‏ها، قطار‏ها و غیره لازم و ضروری است. یکی از الزامات طراحی و تعمیر و نگهداری سازه‏ها، تحلیل دینامیکی آنها می‏باشد. به جهت در دسترس نبودن جواب تحلیلی برای سازه‏ های پیچیده، با بارگذاری‏ها و شرایط مرزی مختلف و نیز وجود خطاهایی نظیر خطاهای حاصل از به‏کارگـیری فرضیـات و تئوری‏های نامناسب، خطا در مدل کردن جزئیات سازه‏ های پیچیده و عدم اطلاع صحیح از خواص مواد، مدل‏های تقریبی عددی نظیر روش اجزای محدود نیز با مشکلاتی مواجه می‏باشند. از این رو آزمایش مودال ابزار مناسبی برای دستیابی به خواص دینامیکی سازه شناخته می‏شود. با توجه به اینکه در مسیر انجام آزمایش مودال عواملی وجود دارد که باعث ایجاد خطا در نتایج بدست آمده می‏شود، شناسایی عوامل خطا و ارائه راه‏حل‏هایی در جهت کاستن از آنها، می‏تواند نتایج به دست آمده از آزمایش را تا حد زیادی بهبود بخشد. این موضوع در قالب دو مقاله مورد بررسی قرار گرفته است. در مقاله اول مهم‏ترین عوامل خطا در آزمایش مودال معرفی شده اند و برخی از عوامل خطا نظیر اثر بارگذاری شتاب‏ سنج، درگیری قطعه و لرزاننده و رفتار غیرخطی مورد بررسی قرار گرفته و به منظور کاستن یا برطرف نمودن آنها راه ‏حل‏هایی ارائه شده است. در مقاله دوم که مکمل این مقاله است، سایر عوامل خطا در آزمایش مودال نظیر عدم امکان اندازه‏ گیری درجات آزادی چرخشی، عدم دقت در آزمایش چکش، نویز، خطای پردازش سیگنال‏ها و مودهای نزدیک به هم مطرح گردیده و راه‏ حل‏هایی برای کاستن یا برطرف نمودن آنها ارائه شده است. سپس در ادامه، آزمایش مودال محیطی به عنوان روشی که می‏تواند مشکلات مربوط به یکی از این منابع خطا یعنی تحریک را در آزمایش مودال برطرف کند مطرح شده است.