21646

21646

محاسبه شكل مودي سازه بدنه واگن مقياس شده با روش اندازه گيري ميداني

كارشناسي ارشد

ماشين هاي ريلي

1395

1398/4/9

دكتر حبيب اله ملاطفي

راه آهن

آناليز مودال همواره به عنوان ابزاري قدرتمند جهت تعيين مشخصات ديناميكي سازه¬هاي مكانيكي شناخته و مورد استفاده قرار مي¬گيرد. يكي از مهمترين پارامتر¬هاي ديناميكي در اين زمينه، شكل مود سازه مي-باشد. آزمون¬هاي مودال همواره با اندازه¬گيري تعدادي از پارامترهاي ديناميكي نظير جابجايي، شتاب و نيرو همراه هستند. يكي از روش¬هاي قدرتمند براي اندازه¬گيري اين پارامتر¬ها، استفاده از سنسورهاي مختلف، از جمله شتاب¬سنج¬ها مي¬باشد، در اين روش سنسور مورد استفاده بايد با سازه در تمام مدت آزمون تماس داشته باشدكه وجود اين اجبار يك عيب براي اين دسته از آزمون¬ها محسوب مي¬شود. به اين دليل در دهه اخير روش¬هاي آزمون غير تماسي توسط محققين اين حوزه توسعه زيادي يافته و معرفي شده است. هدف ما در اين پايان نامه استخراج شكل¬هاي مودي خمشي يك سازه با دو روش آزمون تماسي و غير تماسي، شامل اندازه¬گيري با سنسورهاي شتاب¬سنج و اندازه¬گيري به روش تصوير برداري از سازه و مقايسه نتايج آن¬ها با هم مي¬باشد. ابتدا يك سازه از جنس فولاد شبيه به بدنه فلزي واگن قطار مسافري به منظور انجام آزمون،¬ طراحي و ساخته شده است. سپس يك مدل المان محدود از سازه به منظور اجراي آناليز مودال كامپيوتري ايجاد و آناليز شده است. در مرحله بعد آزمون¬هاي آزمايشگاهي با دو روش ياد شده بر روي سازه انجام گرفته است. با عمليات پردازش تصوير نتايج ثبت شده از آزمون تصوير برداري، تحليل و پس از آن عمليات آناليز مودال بر روي نتايج هر دو آزمون¬¬ اجرا شده و فركانس¬هاي طبيعي سازه و شكل¬¬هاي مودي آن¬ها استخراج گرديده است. در پايان از بين مودهاي استخراج شده، مود¬هاي خمشي سازه نمايش داده شده و فركانس¬ها و شكل مودها با هم مقايسه گرديده است. در نهايت پس از مقايسه نتايج دو آزمون تشابه بالاي 99 درصد براي فركانس¬هاي طبيعي و تشابه بالاي 90 درصد براي شكل مودها مشاهده شده است.

1398/11/01

Measurement of the mode shapes of the structure of the scaled carbody wagon with experimental test

6/30/2019 12:00:00 AM

Modal analysis is always considered and employed as a powerful tool for detecting the dynamical properties of mechanical structurs. One of the most important dynamical parameters of this field is the mode shape of the structure. Modal tests are always coupled with measuring a number of dynamical parameters such as displacement, acceleration, force and etc. One of the most powerfull method involves using the measurement sensors such as accelerometers. In this method, the sensor must have a contact with the structure during the entire duration of the test, which is a disadvantage for this type of test. For this reason, in the last decade, non-contact testing methods have been majorly developed by researchers in this field. Our goal in this thesis is to extract a number of Mode shapes of a pre-designed structure with a practical test. First, a steel structure similar to the car body of passenger wagon was designed and made for testing. To conduct this test, two contact and non-contact methods, including measurements with accelerometer sensors and measurement by structural imaging, have been implemented. Then, with the image processing operation the results recorded from the imaging test was analysed, and then the modal analysis was performed on the results of both tests. Furthermore, the natural frequencies of the structure and the Mode shapes were extracted. At the end, among the extracted modes, two selected modes are shown are shown and their frequencies are compared.