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工作变形

工作变形

工作变形,英文Operational Deflection Shapes, 简称ODS。 工作变形是指结构在某一特定频率、转速下的变形,相对于属于结构(系统)固有属性的模态振型(mode shape),工作变形对应的是任何指定频率下的振动相对形态,既反映了作用在结构的激励特性,也体现了结构本身的动态特性。

工作变形分析

而工作变形分析则是用于确定结构在这些特定运行工况下的振动模式,通过测量或者模拟,得到结构不同位置测点和方向的振动,从而得到结构几何模型的振型列表。

工作变形分析可分为三种类型:
1、时域ODS

时域ODS用于研究结构以时间为变量的振动模式。相比于频域ODS及升/降速ODS只得到单一频率或阶次的振动模式,时域ODS包括分析频率范围内的所有频率。不管信号是稳态或非稳态,比如瞬态,时域ODS都可以给出某时刻的整体ODS,这一点非常有用。

2、频域ODS

频域ODS用于研究结构特定频率或阶次的振动模式。在做频率分量研究的时候,需要用到FFT分析,并且要求状态必须是稳定的。在阶次分量研究中,用阶次分析(跟踪)消除准稳定状态中频率成份的‘模糊效应’。随后提取不同频谱分量(频率或阶次)的ODS,并将其通过振型表格和动画显示出来。

3、升/降速ODS

升/降速ODS以转速为变量,用于研究一个结构特定阶次成份的振动模式。阶次成分可以预先定义(预定义切片),并且/或者从比如等值线云图中提取(后处理切片)。升/降速ODS能将结构的噪声与振动形态同发动机的旋转部件关联起来。

工作变形分析与模态分析的区别与联系

模态与工作变形之间的区别

1) 模态描述的是结构的共振,而一个工作变形仅仅描述了结构在某个频率下或者工况下的受迫响应

2) 模态是共振结构的固有属性,共振变形可以定义到任何结构,共振或非共振均可

3) 共振变形随结构载荷的改变而改变,而模态不会

4) 模态试验需要测试结构的传递函数,工作变形需要测试的是结构在实际工况下的响应

模态分析与工作变形之间的联系

通过模态分析和工作变形分析可以判断处模态分析中的几阶振型对实际运行工作环境下变形产生的影响。换言之,工作变形表现了真正的运动变形情况,但是仍需要通过模态分析加以判断,才能获知是由哪几阶模态造成的,从而获得各阶贡献量,进行优化改进。所以模态分析时工作变形分析的基础和前提条件

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