Identifikácia modálnych vlastností s využitím operačnej modálnej analýzy

Abstract

Bakalárska práca sa zameriava na využitie operačnej modálnej analýzy (OMA) na identifikáciu modálnych vlastností. V rámci práce je spracovaná rešerš, ktorá sumarizuje základné poznatky a súvislosti týkajúce sa experimentálnej, operačnej a výpočtovej modálnej analýzy. Nasleduje časť venovaná spracovaniu digitálnych signálov, ktoré sú nevyhnutné pre realizáciu OMA.

Práca ďalej predstavuje samotnú OMA, jej princíp, využitie, vlastnosti a uvádza vybrané možnosti implementácie. Varianta Frequency Domain Decomposition (FDD) bola implementovaná a jednotlivé kroky tejto procedúry sú v práci prakticky okomentované.

Procedúra FDD bola testovaná a ladená na syntetických dátach z počítačového modelu fiktívneho strojného zariadenia, vytvoreného v softvéri COMSOL. Následne bolo zhotovené experimentálne zariadenie na praktické meranie, konštrukčne podobné počítačovému modelu. Bolo realizované meranie pomocou experimentálnej aj operačnej modálnej analýzy. Pomocou OMA sa podarilo úspešne identifikovať vlastné frekvencie a vlastné tvary.

This bachelor's thesis focuses on the application of Operational Modal Analysis (OMA) for the identification of modal properties. The thesis includes a literature review summarizing the fundamental knowledge and relationships regarding experimental, operational, and computational modal analysis. Following this is a section dedicated to the processing of digital signals, which are essential for the implementation of OMA.

The thesis further introduces OMA itself, its principle, applications, properties, and presents selected implementation variants. The Frequency Domain Decomposition (FDD) variant is implemented, and the individual steps of the procedure are practically commented on within the thesis.

The FDD procedure was tested and tuned using synthetic data from a computer model of a fictitious machine, created in COMSOL software. Subsequently, an experimental setup for practical measurement, structurally similar to the computer model, was realized. Measurements were performed using both experimental and operational modal analysis. Utilizing OMA, it was possible to successfully identify the natural frequencies and mode shapes.