هنر اندازه‏ گيري و مدل سازي در آزمايش مودال و مشكلات آن (بخش اول)

چكيده: طراحي دقيق و تعمير و نگهداري سازه‏هاي گوناگون از قبيل ساختمان‏ها، پل‏ها، سدها، هواپيما‏ها، قطار‏ها و غيره لازم و ضروري است. يكي از الزامات طراحي و تعمير و نگهداري سازه‏ها، تحليل ديناميكي آنها مي‏باشد. به جهت در دسترس نبودن جواب تحليلي براي سازه‏ هاي پيچيده، با بارگذاري‏ها و شرايط مرزي مختلف و نيز وجود خطاهايي نظير خطاهاي حاصل از به‏كارگـيري فرضيـات و تيوري‏هاي نامناسب، خطا در مدل كردن جزييات سازه‏ هاي پيچيده و عدم اطلاع صحيح از خواص مواد، مدل‏هاي تقريبي عددي نظير روش اجزاي محدود نيز با مشكلاتي مواجه مي‏باشند. از اين رو آزمايش مودال ابزار مناسبي براي دستيابي به خواص ديناميكي سازه شناخته مي‏شود. با توجه به اينكه در مسير انجام آزمايش مودال عواملي وجود دارد كه باعث ايجاد خطا در نتايج بدست آمده مي‏شود، شناسايي عوامل خطا و ارايه راه‏حل‏هايي در جهت كاستن از آنها، مي‏تواند نتايج به دست آمده از آزمايش را تا حد زيادي بهبود بخشد. اين موضوع در قالب دو مقاله مورد بررسي قرار گرفته است. در مقاله اول مهم‏ترين عوامل خطا در آزمايش مودال معرفي شده اند و برخي از عوامل خطا نظير اثر بارگذاري شتاب‏ سنج، درگيري قطعه و لرزاننده و رفتار غيرخطي مورد بررسي قرار گرفته و به منظور كاستن يا برطرف نمودن آنها راه ‏حل‏هايي ارايه شده است. در مقاله دوم كه مكمل اين مقاله است، ساير عوامل خطا در آزمايش مودال نظير عدم امكان اندازه‏ گيري درجات آزادي چرخشي، عدم دقت در آزمايش چكش، نويز، خطاي پردازش سيگنال‏ها و مودهاي نزديك به هم مطرح گرديده و راه‏ حل‏هايي براي كاستن يا برطرف نمودن آنها ارايه شده است. سپس در ادامه، آزمايش مودال محيطي به عنوان روشي كه مي‏تواند مشكلات مربوط به يكي از اين منابع خطا يعني تحريك را در آزمايش مودال برطرف كند مطرح شده است.