复杂结构的振动行为

爱游戏全站客户端Element与罗尔斯·罗伊斯(Rolls-Royce)携手合作，为航空、汽车、铁路、石油和天然气等众多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

振动测试对复杂结构，如喷气发动机，是一个必不可少的工具，在设计，开发，认证和认证的产品和部件。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，使他们对可能产生潜在问题的领域有更透明的估计，并有更高的“第一次正确”的机会。

振动测试用于确保产品或组件在运行或运输期间的坚固性和安全性，模拟复杂结构在其生命周期内在测试环境下可能看到的条件，在开始前检测性能问题和潜在故障。

在操作或运输过程中，技术结构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预测。罗尔斯·罗伊斯位于德国Dahlewitz的先进振动实验室具有电动和伺服液压系统，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对特定测试级别的组件或复杂结构进行测试，并进行现场数据复制，以准确了解测试项目是如何受到影响的。

与Element的全球设施相结合，该团队爱游戏全站客户端可以使用一些世界上最大的动力学系统进行冲击和振动测试。这使得测试占地面积大、重心高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

利用他们的专业知识，团队选择最合适的振动测试方法和程序，准确地复制环境条件和现场振动，无论是结构还是空气振动，为产品或组件。在选择振动测试方法来分析结构行为时，理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:

构件和复杂结构的模态测试和模态分析

模态测试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。这种激励产生了元件或复杂结构的模态振型。通过加速度计测量，数据可以进行分析，以开发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的激励和响应的振动信号转换为易于理解的数学模型或模态参数集。运行模态分析是一种无损检测方法，可用于运行系统的现场测量。

有限元(FE)结构模型的计算机模型更新爱游戏全站客户端

劳斯莱斯和Element爱游戏全站客户端有限元分析(F爱游戏全站客户端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荷下的反应。

有限元模型将一个大系统细分为更小、更简单的部分，这些部分被称为有限元。爱游戏全站客户端基于计算机的有限元模型更新可以通过研究CAD、在役数据和材料数据，并结合详细分析，在解决产品故障问题方面发挥关键作用。FE分析专家与物理测试团队密切合作，为客户测试失败提出解决方案，并验证物理测试模拟。

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，以了解在不同的振动模式下结构可能占用的不同形状。每种振型都有其相应的固有频率，反映了结构在动荷载作用下的表现。

使用SLDV的MSA对组件或结构进行调查，可以通过以下方式进行:

1. MSA由1D SLDV提供模态振型
2. 一维SLDV的MSA与SLDV测量与有限Eleme (Finite Eleme, FE)模型之间的相关性
3. MSA采用一维SLDV，包括力输入测量输出到模态分析
4. MSA 3D SLDV(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像的最后一步。对于三维模态振型分析，建立了三维SLDV MSA或三维数字图像相关(DIC)的视频系统方法。

该团队可以用3D数字图像相关来检查高度复杂结构的振动行为，这是一种3D全场非接触式光学技术，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SLDV具有扫描点多、精度高的优点，可用于模态振型分析和应变测量，包括应力计算。数据可以在之前从模型导入的节点上导出用于扫描网格定义的有限元模型爱游戏全站客户端验证。

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。为了正确地分析动态载荷，必须分析应变片对构件模态行为的敏感性。对于所谓的校准，将使用已知的较低模态载荷和测量的应变值来计算频带内的模态灵敏度。

利用有限元分析(FEA)应变结果和实际服役爱游戏全站客户端测量分析的应变值，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如何随着时间的推移影响产品或材料，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实际故障非常有用。

HCF测试有助于建立故障阈值和使用寿命限制，是了解部件振动行为的重要组成部分。我们的HCF测试服务组合还包括对仪表机翼进行应变计校准的能力。

Rolls-Royce和Element的爱游戏全站客户端设备可以在很短的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，通常运行到100万或更多循环。测试继续进行，直到试件失效或达到预定的循环数为止。一旦开裂开始发生，将记录失效周期计数，并分析组件的性能特征和耐久性标准。

钻机在各种不同设置和复杂程度下的振动测试可用于:

• •开发组件高周疲劳(HCF)测试平台
• •使用一系列方法进行HCF组件测试，包括压电测试;摘要;常数Airjet;切碎的空气;和声波疲劳(热/冷)
• •热HCF组件测试
• •风机叶片HCF测试
• •针对已建立的振动测试方法，如正弦振动、随机振动、冲击和混合模式，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力测试
• •耐久性测试，如复杂的环境测试，结合振动载荷进行振动测试，例如，温度分布，压力下的设备和动力，包括功能测试
• •特殊边界条件下的子装配模态激励试验台

定义需求并制定全面的测试计划

罗尔斯·罗伊斯和Element的振动专家爱游戏全站客户端团队可以帮助制造商确定他们的要求，并制定一个全面的测试计划，以满足他们的特定需求。该团队将多种测试方法结合起来，创建了一个完整的程序，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家知识，允许在雄心勃勃的时间框架内计划和执行许多程序。测试后，可以提供详细的专业测试报告，包括在认证包中。

有关振动测试和理解复杂结构振动行为的更多信息，请与我们联系．