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Modalanalyse

Die Modalanalyse ist ein Verfahren zur Untersuchung der dynamischen Eigenschaften linearer Strukturen basierend auf Strukturtests oder FEA-basierter Simulation. Zu diesen dynamischen Eigenschaften gehören die Resonanzfrequenzen (auch als „natürliche Frequenzen“ oder „Eigenfrequenzen“ bezeichnet) und die strukturellen Moden (oder „Eigenmoden“). Dynamische Eigenschaften hängen von der Verteilung der Masse, der Steifigkeit und der Dämpfung der Struktur ab und bestimmen die Schwingungseigenschaften bei Betriebslasten. Jede Deformation eines linearen strukturellen Systems kann als lineare Kombination der strukturellen Moden ausgedrückt werden, die eine orthonormale Vektorbasis bilden.

Bei Modalanalysen wird die Datenerfassung mit weiteren Analysen kombiniert. Im industriellen Anwendungsbereich wird der komplette Prozess oft als modale Tests und Analysen oder Experimentelle Modalanalyse (EMA) bezeichnet.

Ergebnisse modaler Tests und Analysen werden in verschiedenen Simulations- und Testumgebungen verwendet. Dazu gehören Schwingungsberechnungen, Ursachenanalysen von Schwingungsproblemen und die Schadenserkennung, aber es können auch die Mehrkörperanalyse flexibilisiert und die Untersuchung der Lebensdauerberechnung und vibroakustische Simulationen beschleunigt werden. Modalbasierte Berechnungen sind sehr effektiv und ermöglichen die effiziente Bewertung struktureller Änderungen an Reaktionen jeder Art.

Vorteile der Modalanalyse

Modalanalyse durch FE-Analyse oder Strukturtests
Durchführung der Modalanalyse durch experimentelle Analysen oder Finite-Element-basierte Simulationen
  • Verständnis des Schwingungsverhaltens von Strukturen

  • Simulationsmodelle korrelieren und aktualisieren

  • Strukturanalysen und vibroakustische und betriebsfestigkeitsbezogene Berechnungen beschleunigen

  • Integrierte Flexibilität in Mehrkörpermodellen