Forståelse av ODS-analyse (Operating Deflection Shape)

Definisjon: Hva er en operasjonell avbøyningsform?

Driftsavbøyningsform (ODS) Analyse er en teknikk som brukes til å visualisere det faktiske vibrasjonsmønsteret til en maskin og dens støttestruktur under normale driftsforhold. Det innebærer å måle vibrasjonen (amplitude og fase) på mange punkter på maskinens overflate og deretter bruke disse dataene til å lage en dynamisk, animert 3D-modell som viser nøyaktig hvordan strukturen beveger seg, bøyer seg og vrir seg med en bestemt frekvens.

I hovedsak er et ODS et øyeblikksbilde av en konstruksjons vibrasjon, som viser den kombinerte responsen på alle driftskreftene som virker på den, for eksempel ubalanse, feiljustering, og aerodynamiske eller hydrauliske krefter.

ODS vs. modalanalyse

ODS forveksles ofte med modalanalyse, men de er fundamentalt forskjellige:

• ODS-analyse:
  • Måler tvungen respons av en konstruksjon til kreftene som er tilstede under *drift*.
  • Viser deg *hva* som skjer under virkelige forhold.
  • Maskinen går normalt under testen.
• Modalanalyse:
  • Måler iboende dynamiske egenskaper av en struktur (dens naturlige frekvenser, demping og modusformer).
  • Viser deg *hva som kan* skje hvis strukturen ble eksitert ved en av dens naturlige frekvenser.
  • Maskinen slås av, og strukturen kunstig eksiteres med en kalibrert slaghammer eller en ristemaskin.

Enkelt sagt viser ODS problemet mens det oppstår, mens modalanalyse bidrar til å forstå de underliggende strukturelle egenskapene som kan bidra til problemet (f.eks. en resonanstilstand).

ODS-analyseprosessen

1. Lag en 3D-modell: En geometrisk modell av maskinen og dens struktur opprettes i ODS-programvaren. Denne modellen består av et rutenett med punkter der målinger skal tas.
2. Innhente data: En flerkanals vibrasjonsanalysator brukes. Ett akselerometer holdes på et fast «referansepunkt», mens et annet «roving»-akselerometer flyttes til hvert av de andre punktene på modellen. På hvert punkt måler analysatoren vibrasjonsamplituden og, viktigst av alt, faseforholdet mellom den rovingsensoren og referansesensoren.
3. Behandle og animere: Programvaren bruker de innsamlede amplitude- og fasedataene til å beregne den relative bevegelsen til hvert punkt på modellen. Den kan deretter generere en animert video som overdriver maskinens bevegelse, slik at avbøyningsformene blir tydelig synlige for det menneskelige øyet.

Animasjonen kan genereres for enhver frekvens av interesse, men den brukes oftest til å visualisere maskinens bevegelse ved dens primære kjørehastighet (1X) eller andre problemfrekvenser identifisert i FFT-spektrum.

Hvorfor er ODS-analyse nyttig?

ODS er et kraftig problemløsningsverktøy fordi det synliggjør vibrasjoner. Det bidrar til å:

• Identifiser rotårsaken til vibrasjon: Ved å se på den animerte modellen kan ingeniører skille mellom problemer som en bøyd aksel, feiljustering, en «myk fot»-tilstand eller en fleksibel base. For eksempel vil et myk fotproblem vise at en av maskinens føtter beveger seg ut av fase med de andre og fundamentet.
• Bekreft resonans: Hvis den operasjonelle avbøyningsformen ved en problemfrekvens samsvarer nøye med en naturlig frekvenss modusform (funnet via modalanalyse), gir det definitivt bevis på et resonansproblem.
• Finn strukturelle svakheter: Animasjonen kan fremheve områder med overdreven fleksibilitet eller svake punkter i en maskins base, ramme eller tilhørende rør.
• Kommuniser problemer effektivt: En animert video av en maskin som rister seg selv fra hverandre er et mye kraftigere kommunikasjonsverktøy for ledere og ikke-teknisk personell enn et komplekst vibrasjonsspektrum.

← Tilbake til hovedindeksen