هنر اندازه گیری و مدل سازی در آزمایش مودال و مشکلات آن (بخش اول)

طراحی دقیق و تعمیر و نگهداری سازه های گوناگون از قبیل ساختمان ها، پل ها، سدها، هواپیما ها، قطار ها و غیره لازم و ضروری است. یکی از الزامات طراحی و تعمیر و نگهداری سازه ها، تحلیل دینامیکی آنها می باشد. به جهت در دسترس نبودن جواب تحلیلی برای سازه های پیچیده، با بارگذاری ها و شرایط مرزی مختلف و نیز وجود خطاهایی نظیر خطاهای حاصل از به کارگیری فرضیات و تئوری های نامناسب، خطا در مدل کردن جزئیات سازه های پیچیده و عدم اطلاع صحیح از خواص مواد، مدل های تقریبی عددی نظیر روش اجزای محدود نیز با مشکلاتی مواجه می باشند. از این رو آزمایش مودال ابزار مناسبی برای دستیابی به خواص دینامیکی سازه شناخته می شود. با توجه به اینکه در مسیر انجام آزمایش مودال عواملی وجود دارد که باعث ایجاد خطا در نتایج بدست آمده می شود، شناسایی عوامل خطا و ارائه راه حل هایی در جهت کاستن از آنها، می تواند نتایج به دست آمده از آزمایش را تا حد زیادی بهبود بخشد. این موضوع در قالب دو مقاله مورد بررسی قرار گرفته است. در مقاله اول مهم ترین عوامل خطا در آزمایش مودال معرفی شده اند و برخی از عوامل خطا نظیر اثر بارگذاری شتاب سنج، درگیری قطعه و لرزاننده و رفتار غیرخطی مورد بررسی قرار گرفته و به منظور کاستن یا برطرف نمودن آنها راه حل هایی ارائه شده است. در مقاله دوم که مکمل این مقاله است، سایر عوامل خطا در آزمایش مودال نظیر عدم امکان اندازه گیری درجات آزادی چرخشی، عدم دقت در آزمایش چکش، نویز، خطای پردازش سیگنال ها و مودهای نزدیک به هم مطرح گردیده و راه حل هایی برای کاستن یا برطرف نمودن آنها ارائه شده است. سپس در ادامه، آزمایش مودال محیطی به عنوان روشی که می تواند مشکلات مربوط به یکی از این منابع خطا یعنی تحریک را در آزمایش مودال برطرف کند مطرح شده است.