Application of modal analysis supported by 3D vision-based measurements

In the paper, applications of the 3D vision techniques to the modal analysis method are presented. The goal of the project was to develop a methodology for vibration amplitude measurements and a software tool for modal analysis based on visual data. For this purpose, dedicated procedures and algorithms based on the vision technique methods were developed. 3D measurements of vibrations and structure geometry were obtained by application and developing passive 3D vision techniques.The amplitude of vibrations was calculated for selected points on thestructure. Necessary vision data were received from the high-speed digital camera ”X-Stream Vision” in form of ”avi” files that were used as the input data for the developed software tool. The amplitude of vibration displacements obtained from vision-based measurements were treated as the input data for operational modal analysis algorithms. In this domain, the Balanced Realization algorithm has been used.

W artykule zaprezentowano wykorzystanie trójwymiarowych technik wizyjnych w metodach analizy modalnej. Przedstawiono opracowaną metodykę pomiarów amplitudy drgań oraz narzędzie programowe do realizacji analizy modalnej bazującej na danych wizyjnych. Opracowano dedykowane procedury i algorytmy wykorzystujące metody wizyjne. Amplituda drgań została obliczona w wybranych punktach pomiarowych struktury. Trójwymiarowe pomiary drgań oraz geometrię struktury uzyskano poprzez zastosowanie i opracowanie trójwymiarowych pasywnych metod wizyjnych. Jako dane wejściowe do opracowanego narzędzia programowego użyto sygnały wizyjne otrzymane z „szybkiej” kamery cyfrowej X-StreamVision w postaci plików ’avi’. Uzyskana z systemu wizyjnego amplituda drgań stanowiła dane wejściowe do algorytmu operacyjnej analizy modalnej. W tej dziedzinie wykorzystany został algorytm zbilansowanej realizacji (ang. Balanced Realization).