Experimental Modal Analysis (EMA)

Modaal analyse identificeert de resonantiefrequenties, dempingscoëfficiënten en trilvormen van een structuur.

Een voordeel van een modaal analyse ten opzichte van metingen met enkelvoudige puntexcitatie is dat de bijbehorende trilvormen ook kunnen worden gevisualiseerd.

Modale Analyse

Machines en constructies die in resonantie draaien leiden vrijwel altijd tot voortijdige uitval van machineonderdelen en fundaties. Elke constructie heeft één of meerdere eigenfrequenties, of resonantiefrequenties, en het is essentieel dat deze niet samenvallen met het toerental van de machine.

Waarom het belangrijk is
Het identificeren van resonantiefrequenties en modusvormen helpt vermoeiingsproblemen te voorkomen, scheurvorming in fundaties te vermijden en het risico op terugkerende trillingsstoringen te verlagen.
Wat we meten en waarom
1
Excitatiemetingen, of een impacttest, helpen de dynamische stijfheid en eigenfrequenties van een afzonderlijk component te bepalen.
2
Modaal testen wordt toegepast bij complexere constructies en kan de bijbehorende modusvormen visualiseren.
3
De resultaten sturen structurele aanpassingen die resonantie verplaatsen, weg van exciterende krachten die door de machine worden opgewekt.

Resonantie verplaatsen
Herontwerp of wijzig de constructie zodat resonantiefrequenties weg bewegen van de excitatie-/aanstuurfrequentie.
Stijfheid of massa vergroten
Voeg structurele elementen toe om de stijfheid te veranderen, of pas de massa aan zodat de bedrijfsconditie niet langer samenvalt met resonantie.
Demping of absorptie toevoegen
Verhoog demping via materiaalwijzigingen, visco-elastische lagen, of afgestemde trillingsabsorbers.

Modale Analyse

Machines en constructies die in resonantie draaien leiden vrijwel altijd tot voortijdige uitval van machineonderdelen en fundaties. Elke constructie heeft één of meerdere eigenfrequenties, of resonantiefrequenties, en het is essentieel dat deze niet samenvallen met het toerental van de machine.

Waarom het belangrijk is
Het identificeren van resonantiefrequenties en modusvormen helpt vermoeiingsproblemen te voorkomen, scheurvorming in fundaties te vermijden en het risico op terugkerende trillingsstoringen te verlagen.
Wat we meten en waarom
1


Excitatiemetingen, of een impacttest, bepalen de dynamische stijfheid en eigenfrequenties van een afzonderlijk component.

2


Modaal testen wordt toegepast bij complexere constructies en kan de bijbehorende modusvormen visualiseren.

3


De resultaten sturen structurele aanpassingen om resonantie weg te bewegen van exciterende krachten.

Typische opties voor trillingsreductie
Resonantie verplaatsen: herontwerp of wijzig de constructie zodat resonantiefrequenties weg bewegen van de excitatie-/aanstuurfrequentie.
Stijfheid of massa vergroten: voeg structurele elementen toe, of pas de massa aan zodat de bedrijfsconditie niet langer samenvalt met resonantie.
Demping of absorptie toevoegen: wijzig materialen, voeg visco-elastische lagen toe, of gebruik afgestemde trillingsabsorbers.


Onze oplossing

Wat de situatie ook is, AVT Reliability BV (voorheen Van Geffen Reliability) beschikt over een ervaren team van experts in trillingen en structurele dynamica. Wij voeren excitatiemetingen en modale analyse correct uit en interpreteren de resulterende data nauwkeurig.

Kerncompetentie
Nauwkeurige metingen, betrouwbare interpretatie van data en heldere inzichten in het dynamisch gedrag van constructies.
Hoe modale analyse wordt uitgevoerd
Excitatiemetingen en modale testen worden vaak uitgevoerd op stilstaande machines of constructies. Traditioneel wordt modale analyse uitgevoerd door de constructie te exciteren met een gemeten kracht via een kracht-hamer of één of meerdere shakers, terwijl tegelijkertijd de respons wordt gemeten met accelerometers.
Van meting naar inzicht
Op basis van de gecombineerde meetdata kunnen de Transfer Function of Frequency Response Function (FRF) worden berekend. Experimentele Modale Analyse (EMA) is uitgegroeid tot een belangrijke technologie voor het bestuderen van structurele dynamica. Met EMA kan complex structureel gedrag worden beschreven met ontkoppelde modi, bestaande uit resonantiefrequentie, demping en modusvormen.

Onze oplossing

Wat de situatie ook is, AVT Reliability BV (voorheen Van Geffen Reliability) beschikt over een ervaren team van experts in trillingen en structurele dynamica. Wij voeren excitatiemetingen en modale analyse correct uit en interpreteren de resulterende data nauwkeurig.

Kerncompetentie
Nauwkeurige metingen, betrouwbare interpretatie van data en heldere inzichten in het dynamisch gedrag van constructies.
Hoe modale analyse wordt uitgevoerd
Modale analyse wordt doorgaans uitgevoerd op stilstaande machines of constructies door de constructie te exciteren met een bekende kracht via een kracht-hamer of shakers, terwijl de respons wordt gemeten met accelerometers.
Experimentele Modale Analyse (EMA)
Meetdata wordt gebruikt om Frequency Response Functions te berekenen. EMA beschrijft complexe structurele dynamica met ontkoppelde modi, gedefinieerd door resonantiefrequentie, demping en modusvormen.


Modale analyse en FEA-simulatie
Modale analyse en FEA-simulaties

Experimentele modale analyse is een belangrijke meetmethode voor het identificeren en visualiseren van resonantiefrequenties. De gemeten dynamische stijfheid en modusvormen die hieruit voortkomen, vormen vaak essentiële input voor complexere

FEA-simulaties (Finite Element Analysis)
, waarmee structurele aanpassingen kunnen worden beoordeeld en virtueel worden geoptimaliseerd.

Modale analyse is een belangrijk hulpmiddel bij het identificeren en oplossen van trillingsgerelateerde structurele problemen. Een veelvoorkomend probleem ontstaat wanneer een excitatiebron samenvalt met de resonantiefrequentie van een constructie. Elke vorm van excitatie veroorzaakt trillingen, of deze nu afkomstig zijn van onbalans in een pomp, de reciproke beweging van een compressor, of van omgevingsinvloeden zoals wind, golven, offshore-belasting of civiele constructies zoals bruggen.

Wanneer de excitatie­frequentie samenvalt met een resonantiefrequentie, kunnen de trillingsniveaus extreem hoog worden, wat leidt tot structurele vermoeiing en mogelijk falen.

Modale analyse en FEA-simulatie

Modale analyse en FEA-simulaties

Experimentele modale analyse is een essentiële meetmethode voor het identificeren en visualiseren van resonantiefrequenties. De gemeten dynamische stijfheid en modusvormen vormen vaak cruciale input voor

FEA-simulaties (Finite Element Analysis)
, waarmee structurele aanpassingen virtueel kunnen worden geëngineerd.

Modale analyse helpt bij het identificeren van trillingsproblemen die ontstaan door de interactie tussen excitatiekrachten en resonantiefrequenties, of deze nu afkomstig zijn van roterende apparatuur, reciproke machines of omgevingsinvloeden zoals wind, golven of verkeer.

Wanneer de excitatie­frequentie samenvalt met een resonantiefrequentie, kunnen de trillingsniveaus sterk toenemen, met structurele vermoeiing en falen als mogelijk gevolg.


Aanbod

Enkele excitatiemetingen en modale tests kennen een breed toepassingsgebied. Op basis van onze ervaring worden deze meetmethoden veelal ingezet voor de volgende doeleinden.

Probleemoplossing
Correlatie met FEA-modellen
Reductie van FEA-modellen
Structurele dynamische modificatie
Voorspelling van geforceerde respons
Krachtidentificatie
Substructurele koppeling
Actieve trillingsbeheersing

Door de eigenschappen van deze meetmethoden zijn onderzoeken met modale analyse breed toepasbaar binnen zowel industriële als civieltechnische omgevingen.

Kwaliteitscontrole van rotorbladen

Door vergelijking van gemeten resonantiefrequenties met theoretisch bepaalde waarden.
Bepaling van dynamische stijfheid

Toegepast op fabrieksvloeren en laboratoriumvloeren.
Jaarlijkse inspectie van voetgangersbruggen

Ondersteuning van onderzoek naar structurele schadeherkenning.
Analyse van modusvormen

Toegepast op compressorskids en vergelijkbare constructies.

Aanbod

Enkele excitatiemetingen en modale tests kennen veel toepassingen, met name op het gebied van probleemoplossing en structurele optimalisatie.

Probleemoplossing, correlatie en reductie van FEA-modellen, structurele dynamische modificatie, voorspelling van geforceerde respons, krachtidentificatie, substructurele koppeling en actieve trillingsbeheersing.

Typische toepassingen zijn onder andere:

Kwaliteitscontrole van rotorbladen

Vergelijking van gemeten en theoretische resonantiefrequenties.
Bepaling van dynamische stijfheid

Beoordeling van fabrieks- en laboratoriumvloeren.
Jaarlijkse bruginspecties

Ondersteuning van programma’s voor structurele schadeherkenning.
Analyse van modusvormen

Toegepast op compressorskids en vergelijkbare samenstellingen.

EU Flag

Lokale service, ondersteund door wereldwijde expertise

  • 24 uur per dag, 7 dagen per week, 365 dagen per jaar
  • Duidelijke, gedetailleerde rapportages met concrete aanbevelingen
  • Deskundige ondersteuning en consultatie

EU Flag

Lokale service, ondersteund door wereldwijde expertise

  • 24 uur per dag, 7 dagen per week, 365 dagen per jaar
  • Duidelijke, gedetailleerde rapportages met concrete aanbevelingen
  • Deskundige ondersteuning en consultatie