موڈل تجزیہ کو سمجھنا

تعریف: موڈل تجزیہ کیا ہے؟

موڈل تجزیہ کسی ڈھانچے یا میکانی نظام کی موروثی متحرک خصوصیات کا مطالعہ کرنے اور ان کی خصوصیت کا عمل ہے۔ یہ خصوصیات - خاص طور پر اس کی قدرتی تعدد, ڈیمپنگ تناسب، اور موڈ شکلیںسسٹم کے "موڈل پیرامیٹرز" کے نام سے جانا جاتا ہے۔ موڈل تجزیہ ان انوکھے طریقوں کا تعین کرتا ہے جن میں پرجوش ہونے کی صورت میں ڈھانچہ قدرتی طور پر ہلنے کا رجحان رکھتا ہے۔ یہ معلومات ایسے ڈھانچے کو ڈیزائن کرنے کے لیے بنیادی ہے جو متحرک قوتوں کا مقابلہ کر سکیں، نیز کمپن کے پیچیدہ مسائل کو حل کرنے اور حل کرنے کے لیے۔

مقصد: ماڈل پیرامیٹرز کی شناخت

ہر ڈھانچے میں موڈل پیرامیٹرز کا ایک انوکھا سیٹ ہوتا ہے جو اس کی جسمانی خصوصیات (بڑے پیمانے، سختی، اور ڈیمپنگ) سے طے ہوتا ہے۔ موڈل تجزیہ کا مقصد ان کی شناخت کرنا ہے:

• قدرتی تعدد (یا گونجنے والی تعدد): یہ وہ مخصوص تعدد ہیں جن پر پرجوش ہونے پر ڈھانچہ سب سے بڑے طول و عرض کے ساتھ ہل جائے گا۔ کسی بھی ساخت کے لیے متعدد قدرتی تعددات ہیں۔
• ڈیمپنگ تناسب: یہ پیرامیٹر اس بات کا اندازہ لگاتا ہے کہ ساخت کی کمپن کتنی جلدی زوال پذیر ہوگی۔ یہ ساخت کے اندر توانائی کی کھپت کا ایک پیمانہ ہے۔
• موڈ کی شکلیں: موڈ شکل اخترتی یا انحراف کا مخصوص نمونہ ہے جس سے ڈھانچہ اپنی قدرتی تعدد میں سے کسی ایک پر ہلتے وقت گزرتا ہے۔ ہر قدرتی تعدد کی ایک منفرد متعلقہ موڈ شکل ہوتی ہے۔

ان پیرامیٹرز کی شناخت کر کے، انجینئرز پوری طرح سمجھ سکتے ہیں اور پیش گوئی کر سکتے ہیں کہ آپریشن کے دوران کسی بھی متحرک بوجھ کا ڈھانچہ کس طرح جواب دے گا۔

موڈل تجزیہ کی اقسام

ڈھانچے کے موڈل پیرامیٹرز کا تعین کرنے کے لیے دو بنیادی طریقے ہیں:

1. تجرباتی موڈل تجزیہ (EMA)

EMA، جسے "بمپ ٹیسٹ" کے نام سے بھی جانا جاتا ہے، میں ایک معلوم، کنٹرول شدہ ان پٹ فورس کے ڈھانچے کے ردعمل کی پیمائش کرنا شامل ہے۔ یہ حقیقی دنیا کے ہارڈ ویئر کی جانچ کرنے کا سب سے عام طریقہ ہے۔ عمل میں شامل ہے:

1. ماپا قوت کے ساتھ ساخت کو پرجوش کرنا، عام طور پر ایک سے آلہ اثر ہتھوڑا (جس کی نوک میں فورس سینسر ہوتا ہے) یا ایک الیکٹروڈینامک شیکر.
2. ایکسلرومیٹر کا استعمال کرتے ہوئے ساخت پر ایک یا زیادہ مقامات پر کمپن ردعمل کی پیمائش کرنا۔
3. کا حساب لگانا فریکوئینسی رسپانس فنکشن (FRF) ہر پیمائشی نقطہ کے لیے، جو آؤٹ پٹ وائبریشن کا ان پٹ فورس کا تناسب ہے۔
4. قدرتی تعدد، ڈیمپنگ، اور موڈ کی شکلیں نکالنے کے لیے FRFs کے سیٹ کا تجزیہ کرنے کے لیے خصوصی سافٹ ویئر کا استعمال۔ اس کے بعد سافٹ ویئر موڈ کی شکلوں کو متحرک کر سکتا ہے تاکہ یہ تصور کیا جا سکے کہ ہر قدرتی فریکوئنسی پر ساخت کس طرح خراب ہوتی ہے۔

2. آپریشنل موڈل تجزیہ (OMA)

OMA کا استعمال اس وقت کیا جاتا ہے جب کنٹرول شدہ ان پٹ فورس کو لاگو کرنا ناقابل عمل یا ناممکن ہو، یا جب اصل آپریٹنگ حالات میں ساخت کے رویے کو سمجھنا ضروری ہو۔ OMA میں، ساخت کا صرف آؤٹ پٹ رسپانس ماپا جاتا ہے (ایکسلرومیٹر کا استعمال کرتے ہوئے) جب کہ یہ اپنی عام آپریشنل یا محیطی قوتوں سے پرجوش ہو رہا ہوتا ہے (مثلاً، ایک پل پر ہوا، گاڑی پر سڑک کے ان پٹ، یا چلتی مشین میں آپریشنل فورسز)۔ اس کے بعد ایڈوانسڈ الگورتھم کا استعمال صرف جوابی ڈیٹا سے موڈل پیرامیٹرز کو نکالنے کے لیے کیا جاتا ہے۔ یہ ایک زیادہ پیچیدہ لیکن بعض اوقات ضروری نقطہ نظر ہے۔

3. تجزیاتی موڈل تجزیہ (FEA)

یہ کمپیوٹر ماڈلز کا استعمال کرتے ہوئے خالصتاً نظریاتی طریقہ ہے، عام طور پر محدود عنصر تجزیہ (ایف ای اے). انجینئرز ڈھانچے کا ایک ورچوئل ماڈل بناتے ہیں اور سافٹ ویئر پیشین گوئی شدہ ماڈل پیرامیٹرز کا حساب لگاتا ہے۔ EMA اکثر ان FEA ماڈلز کی درستگی کو درست اور بہتر کرنے کے لیے انجام دیا جاتا ہے۔

موڈل تجزیہ کی درخواستیں

• گونج کے مسائل کو حل کرنا: اس کی سب سے عام درخواست۔ اگر کسی مشین میں کمپن زیادہ ہے، تو موڈل تجزیہ اس بات کا تعین کر سکتا ہے کہ کیا ساختی قدرتی فریکوئنسی آپریٹنگ فورس کے ذریعے پرجوش ہو رہی ہے۔
• ڈیزائن کی توثیق: انجینئرز اس کا استعمال اس بات کی تصدیق کے لیے کرتے ہیں کہ نئی پروڈکٹ کی قدرتی تعدد کسی بھی معلوم جوش کی تعدد کے قریب نہیں ہے (مثلاً، انجن RPM، بلیڈ پاس فریکوئنسی)۔
• ساختی تبدیلی: اگر گونج کا مسئلہ پایا جاتا ہے، تو موڈل ماڈل کو "کیا-اگر" تجزیہ کرنے کے لیے استعمال کیا جا سکتا ہے تاکہ اسے ٹھیک کرنے کا سب سے مؤثر طریقہ معلوم کیا جا سکے (مثال کے طور پر، "اس قدرتی فریکوئنسی کو زیادہ سے زیادہ منتقل کرنے کے لیے مجھے اسٹیفنر کہاں شامل کرنا چاہیے؟")۔
• ساختی صحت کی نگرانی: وقت کے ساتھ ڈھانچے کے موڈل پیرامیٹرز میں تبدیلیاں نقصان کی موجودگی کی نشاندہی کر سکتی ہیں، جیسے کہ شگاف۔

← واپس مین انڈیکس پر