Możliwości zastosowania symulacji MES do badania drgań struktur antywibracyjnych 3D

W artykule przedstawiono wyniki walidacji przykładowego modelu struktury 3D z wykorzystaniem danych eksperymentalnych zebranych podczas badań drgań mechanicznych na stanowisku laboratoryjnym. Przeprowadzone testy miały na celu zbadanie możliwości stworzenia modelu numerycznego struktury 3D za pomocą oprogramowania Femap, który będzie odzwierciedlał jej zachowanie się pod wpływem drgań mechanicznych, a następnie wykorzystanie go do prognozowania wyników kolejnych badań przeprowadzonych na zmodyfikowanych strukturach. Drgania struktury 3D podczas pobudzenia sygnałem testowym rejestrowano za pomocą szybkiej kamery, a następnie analizowano w oprogramowaniu do analizy obrazu MOVIAS Neo. Uzyskane wartości przemieszczeń w punktach pomiarowych badanej struktury posłużyły do walidacji symulacyjnego modelu numerycznego. Dzięki zdefiniowaniu parametrów materiałowych i fizycznych możliwe było stworzenie modelu numerycznego, który następnie przetestowano, a uzyskane wyniki porównano z danymi eksperymentalnymi. W ten sposób potwierdzono, że model numeryczny stworzony w programie Femap nadaje się do prognozowania drgań struktur 3D metodą elementów skończonych.

The article presents the results of validation of an exemplary 3D structure model created in the Femap software with the use of experimental data collected during mechanical vibration tests on a laboratory stand. The conducted tests were aimed at examining the possibility of creating a numerical model of a 3D structure in the Femap software, reflecting the behaviour of a 3D model subjected to mechanical vibrations, and then using it to predict the results of subsequent tests carried out on modified structures. The vibrations of the 3D structure during excitation with the test signal were recorded with a high-speed camera and then analyzed with the image analysis software MOVIAS Neo. The values of displacements at the measurement points of the examined structure were used to validate the numerical simulation model. Using the definition of material and physical parameters, it was possible to create a numerical model, which was then tested, and the obtained results were compared with the experimental data. This confirmed that the numerical model created in the Femap software could be used to predict vibrations of 3D structures using the finite element method.