了解工作偏转形状 (ODS) 分析

定义：什么是操作偏转形状？

工作偏转形状（ODS） 分析是一种用于可视化机器及其支撑结构在正常运行条件下的实际振动模式的技术。它涉及测量机器表面多个点的振动（幅度和相位），然后利用这些数据创建动态的3D动画模型，准确显示结构在特定频率下的移动、弯曲和扭转情况。

本质上，ODS 是结构振动的快照，显示了作用于结构的所有作用力的综合响应，例如 不平衡, 错位以及空气动力或液压。

ODS 与模态分析

ODS 经常与模态分析混淆，但它们有着根本的不同：

• ODS分析：
  • 测量 强制响应 结构在*操作*过程中受到的力的影响。
  • 向您展示现实世界条件下正在发生的事情。
  • 测试过程中机器运转正常。
• 模态分析:
  • 测量 固有动态特性 结构（其固有频率、阻尼和振型）。
  • 向您展示当结构在其某个固有频率下受到激励时可能会发生什么。
  • 关闭机器，用校准的冲击锤或振动器对结构进行人工激励。

简单来说，ODS 显示问题的发生过程，而模态分析有助于理解可能导致问题的潜在结构特性（例如共振条件）。

ODS分析过程

1. 创建 3D 模型： 在ODS软件中创建机器及其结构的几何模型。该模型由用于测量的点网格组成。
2. 获取数据： 使用多通道振动分析仪。一个加速度计固定在一个固定的“参考”位置，另一个“移动”加速度计则移动到模型上的其他各个点。在每个点，分析仪测量振动幅度，以及至关重要的是，测量移动传感器和参考传感器之间的相位关系。
3. 处理和动画： 该软件利用收集到的振幅和相位数据来计算模型上每个点的相对运动，然后生成夸张机器运动的动画视频，使人眼能够清晰地看到偏转形状。

可以为任何感兴趣的频率生成动画，但它最常用于可视化机器在其主要运行速度（1X）下的运动，或在 FFT 频谱.

ODS 分析为何有用？

ODS 是一个强大的问题解决工具，因为它能够让振动可视化。它有助于：

• 确定振动的根本原因： 通过观察动画模型，工程师可以区分各种问题，例如轴弯曲、错位、“软脚”状况或底座柔性问题。例如，软脚问题会导致机器的一个支脚与其他支脚以及底座的移动不同步。
• 确认共振： 如果问题频率下的工作挠度形状与固有频率的模态形状（通过模态分析发现）非常接近，则可以为共振问题提供确凿的证据。
• 找出结构弱点： 动画可以突出显示机器底座、框架或相关管道中过度灵活或薄弱点的区域。
• 有效地沟通问题： 对于管理人员和非技术人员来说，机器自行震动的动画视频比复杂的振动频谱是一种更强大的沟通工具。

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