به طور کلی تجزیه و تحلیل مودال (Modal Analysis)، فرایند تعیین ویژگی‌های دینامیکی ذاتی یک سیستم و ساختار مکانیکی در قالب فرکانس‌های طبیعی، فاکتورهای میرایی و شکل مودها و استفاده از آن‌ها برای تشکیل یک مدل ریاضی برای رفتار دینامیکی آن است. به عنوان مهندسین طراحی در صنایع مختلف از جمله صنعت خودرو، صنعت ساختمان ، صنایع نظامی و هوافضا آنالیز لرزش و ارتعاش کاربرد فراوانی دارد.
به عنوان یک توضیح ساده تر باید گفت که تجزیه و تحلیل مودال، یک روش ساده برای محاسبه فرکانس های طبیعی سیستم است یعنی فرکانس هایی که در آن یک دستگاه یا سازه، شروع به ارتعاش شدید با نیروهای به مراتب پائین می کند. این آنالیز باعث می شود بدانید کدام فرکانس ها می توانند برای کاربردهای موردنظر شما مخرب و خطرناک باشند.
پیدا کردن مودهای فرکانسی به روش تحلیلی پیچیدگی خاص خود را دارد. نرم افزار Autodesk Inventor با دقت بسیار بالا فرایند تحلیل فرکانسی را در محیط Stress Analysis انجام می دهد. در این نرم افزار پس از مدل سازی قطعات و مجموعه های مونتاژی در محیط تحلیل تنش به سراغ یافتن مودهای فرکانسی می رویم. تجهیزات مختلفی امکان بررسی فرکانسی قطعات و مکانیزم ها را دارند که عموما گرانقیمت بوده و دقت لازم را جهت پایش تحلیل ندارند.
آنالیز فرکانسی در خودروها به آزمون الکترودینامیک نیز معروف است. کاربرد این آنالیز در خودروها برای تعیین حالت های موج الکترومغناطیسی و فرکانس های لرزش است که در اتاقک و بدنه خودروها استفاده می شود. استفاده از روش تحلیل مودال در خودروها می تواند، استحکام ماشین را در سرعت بالا و لرزش زیاد نشان دهد . همانطور که می دانید زمانی که سرعت خودرو بسیار زیاد می شود، در برخی مواقع بدنه آن شروع به لرزیدن می کند و با استفاده از این آنالیز معلوم می شود که شدت لرزش در یک سرعت خاص چقدر است تا آن را کنترل کنند. توجه کنید که اگر لرزش خودرو کنترل نشود، خیلی راحت و حتی در برخورد با یک سنگ کوچک کنترل آن از دست خارج خواهد شد.
بطور کلی مهندسین طراح پس از یافتن مدهای فرکانسی می توانند مدل و قطعه را ساده سازی کنند و پیش بینی پاسخ فرکانسی را انجام داده و رابطه زیر سازه ای را بهبود دهند و تحلیل حساسیت را همزمان انجام دهند.
در کنار نرم افزار Autodesk Inventor Professional نرم افزارهای دیگری همچون, Autodesk Nastran In-CAD و Autodesk Simulation Mechanical به تحلیل فرکانسی می پردازند.
گزارش تحلیل که به صورت انیمیشن و متن به همراه عکس های با کیفیت بالا توسط نرم افزار اینونتور در بخش تحلیل مدهای فرکانسی ارائه می دهد فرایند درک تحلیل را ساده تر کرده است. نرم افزار ایتودسک اینونتور یک مزیت اضافی نسبت به دیگر نرم افزارها دارد و آن وارد کردن داده ها به طور مستقیم ازماژول شبیه ساز پویا است.
در شکل زیر پروسه تحلیل فرکانسی ( یا تحلیل تنشی) را در نرم افزار اینونتور نشان می دهد. در تحلیل فرکانس های طبیعی نیاز به اعمال نیرو و بار (Force) به قطعه یا مجموعه نمی باشد. اعمال درست تکیه گاه ها (Boundary Conditions ) در این تحلیل اهمیت دارد.
اشکال زیر شکل مود های فرکانسی و فرکانس طبیعی یک میله را در نرم افزار اینونتور را برای مود اول و اصلی نشان می دهد
فرکانس این مود ۳۲.۶ هرتز می باشد.
توضیح آخر اینکه در کلاس های آموزش انجمن اینونتور ایران تئوری مبحث آنالیز مودال به همراه مثال های عملی از تجهیزات صنعتی که تحت تحلیل فرکانسی قرار می گریند آموزش داده می شود. جهت ارتباط و توضیح کلاس ها با ما تماس بگیرید. در پناه حق
