1、Vibrant是美國著名的軟件公司。ME'scopeVES是一個試驗后處理軟件，能夠對機械和結構的靜態和動態特性進行分析處理。它能夠在試驗結構和測量表面的3維模型上顯示出采集到的振動、聲學和其他工程數據。ME'scopeVES具有3維造型、顯示和對話式動畫特征。它的功能包括信號處理( SignalProcessing)、運行撓曲振型(ODS, Operating Deflection Shapes )、模態分析(Modal Analysis )、 結構改正(SDM )和聲學分析(Acoustics Analysis )等。它能夠用曲線擬合技術從實驗數據中 估算出任意機器和結構的

2、模態參數。ME'scopeVES能夠應用到幾乎所有的機械和結構領域。例如，各種類型發電設備、建筑物、石油化工設備、船舶、車輛、航天航空設備、電動機和各種壓縮機等。ME scoped態分析軟件概述ME 'scope是一系列試驗的分析工具，它能夠很容 易地進行觀察分析和記錄設備機械結構的動態特 性。ME 'scope 是"Mechanical Engineering Oscilloscope"的縮寫。通過慢速演示一個構件的 被測響應的動畫效果，可以看到用其它方法看不到 的東西：構件的整體運動，以及兩部分之間的相對 運動。ME 'scope可用于回

3、答以下兩個關于振動的 最常見的問題：什么是一個機器或結構的工作運轉 形狀？它到底實際移動多少？測試輸入為展示工作偏轉面和模式形狀，ME 'scope采用了多通道時域或頻域數據，而這些數據是在機器運轉 或構件激勵中獲得的。所有常用的時間和頻域測試 種類都可輸入。數據可以是ASCLL文本、 MATLAB TM、 DADISPTM、 Microsoft WAV 和 Universal File Formers等形式輸入。另外，還有可 用于大多數常用多通道數據記錄器、FFT分析儀和數采系統的文件轉換器。動畫來源ME 'scope掃過一段時間，產生一個測試構件的 3D 動畫模型，無論它的

4、運動是正轉、隨機、瞬間、線性或非線性，以及靜止或非靜止，都可以觀察到它 的偏轉表面。ME 'scope還可以停留在一定時間或 一定頻率范圍，用正弦模擬來展示工作動轉形狀。 也可以從試驗數據中估計模型參數(頻率、衰減、模態形狀)。試驗或輸入的分析模態形狀可以在動 畫中進行對比，用于結構修改，或MIMO分析。最后，你可以通過一個便攜式數據采集得到大小和 狀態的數據，在一個形狀圖中展示工作偏轉的形 狀。相互使用的3D模型圖形ME 'scope具有完整的用點、線和表面在屏幕上交 互地描畫一個3D結構模型的功能。3D表面模型 提供了被測試構件的更真實的圖形。通過表面模 型，其形狀輪廓能夠

5、顯示出來，且表面能被染上各種顏色，其不可見線在動畫中會被移動。內置FFTME 'scope可以進行內部的快速傅立葉變換，它可 以迅速換算所在地的測量值，因此其形狀可以根據 時間或頻率數據很方便地進行動畫顯示。可以采用專門凹槽或帶狀窗口，用來分析選定范圍的數據， 不需要的部分可以去除。時間或頻率范圍內的信號 也可以被整合和分化。插入ME 'scope有一個獨特的內置插入式功能，所以用 相對少量的測試值可以獲得更逼真的動畫，采用這種功能，所有結構模型上未測量的點的運動可以從 相鄰測量點的運動中插入。工作動轉形狀模態工作運轉形狀是觀察一下機器或構件在一定的頻 率或某時間下，在其運行時

6、如何移動的最簡便的方 法。從傳統上說，運轉形狀用來表示一個機器在一 定頻率下的穩定狀態運轉， 但是運行運轉形狀也可 以通過在時域內的測量值得到，可以用來表面機器或構件在一定時間的運動。各種在時間和頻率范圍內的測量值都可以用 ME 'scope來動畫演示其運行形狀。而且，由于 ME'scope中的快速傅立葉變化（FFT）可以在瞬 間轉換所有的測量值，因而可以方便地從一段時間 歷程或從相對的頻譜中觀察運轉形狀。采用MIMO ,多輸入多輸出方式進行強迫響應模 擬通過 MIMO （multi-input, multi-output ）分析，用 頻響函數（FRF）矩陣模型，對測量或模擬的

7、輸入 計算結構的反應，用動畫觀察外力作用下形狀的變 化。FRF可以通過外部測量輸入，從時間輸入/輸出波形計算，或從模型參數中合成。機器有可能經歷多種振動狀態。結構修改ME 'scopeSDM選項允許按照機器或構件模擬物理 變化，計算其模式的最終變化。物理變化是通過把 彈簧、質量、阻尼、阻礙物、板子或其它有限元加 入到構件模型中。此選件也包括靈敏度分析，以決定改變構件模式的最佳方法，也可以進行子構造， 模擬額外的結構做出減振器模型。功率譜和功率頻密度通過時域窗口，種類平均、頻譜平均和重疊百分數， 一些通用的頻率范圍功能可以從時間波形中計算 出來。動畫源工作運轉形狀模態運轉模態是一個結構在

8、其每一個自然或共振頻率下的主要運動。模態是一個構件的內在物性，不依賴于作用在其上的外力。另一方面，運行偏轉形狀 能夠顯示出力或載荷的影響，而且可包含幾種振動 形式的影響。為獲得有效的模態數據，測量時被測目標必須保持 在線性或穩態運動的情況下。 模態形狀可以通過下 列方式得到：正弦時間響應，IRFS （脈沖響應）、FRF （頻率響應）、傳輸率、線性式交叉譜和一種特殊測量方式-ODSFRF。時間域動畫模態通過ME 'scope,可以掃描一段時間的運動來動畫 一個結構的運轉。時間域動畫可以讓你觀察任一時 間一個構件的總體運動，你可以停止動畫，備份后 繼續演示觀察慢速振動現象，例如，可觀察機器

9、的 啟動、停止，或其它瞬間行為。 在這些短暫的過程 中，由于共振、不平衡、載荷變化，流體等到原因，頻率動畫模態頻率域動畫可觀察一個構件如何在一個單一頻率 下運動。當停留在一個特定的頻率下時，ME 'scope能用正弦模型演示結構的偏斜形狀。在接近共振頻率時，結構的破壞通常由一種振動模式決定。通過ME 'scope可以發現共振條件（模型形狀）和簡單 外力振動（運行偏聽偏轉形狀）的區別。數據的來源ME 'scope開頭表中擁有復雜的形狀數據（大小和 相位）。運行偏轉可以通過時間或頻率測量值存入 形狀表。開頭的數值可以用直線或峰值指針（光標）得到。用 ME 'scop

10、e MODAL 或 ME 'scope SDM 選取，試 驗模態數據（頻率、阻尼、模態形狀）能夠通過曲 線擬合成FRF測量值來得到。另外，從一個有限 元模型中得到的分析模態形狀可以輸入形狀表，在動畫中與試驗模式相比較。形狀可以通過形狀表，用正弦模型動畫來演示。動畫靈活性ME 'scope能夠使你盡可能直觀地理解振動。從建 立構件模型，觀察動畫變形，到給出書面結果， ME 'scope使你容易地介入其圖形，甚至在動畫過 程中也能進行。測量數據ME 'scope用一系列多通道的時間或頻率范圍的響 應測量值來演示一個構件的偏轉形狀。當這些數據從一個機器或測試構件得到后

11、，它會被輸入 ME'scope，存入一個數據文件中。ME'scope的數據庫是無界的，每一個數據庫文件可以貯存1000個測試，每一個測試可包含100,000個數據樣本。模態參數和MIMO模型化在ME'scope中，模態參數（頻率、阻尼、模式形 狀）通過曲線擬合一系列FRF測量值而辨別。如果這些測量值的峰值是由于模態或共振引起的，它們也可以通過線性和交叉譜測量值曲線擬合而辨 別。曲線擬合是一個將參數FRF模型與測量值配合的過程。這是通過使 FRF模型和數據之間的方 差達到最小而實現的。 在曲線擬合過程中，未知的 FRF模型的參數是估計出來的。模型參數用下列步驟識別出來：決

12、定一個頻帶中模點的數目；識別頻帶中所有模式的頻率和阻尼；用殘留因子識別等同的模態；保存每個模式和單個基準的單頻值的殘留因 子，以作為模態的形狀。模態頻率&阻尼是一個構件的一般性，可以通過一系列的測量曲線的擬合而估計出來。模態余數對每次測量是唯一的，通過一次一個測量值曲線擬合而 估計出來。通過把對每一個最頻值，每一個基準 （FRF矩陣的行或列）的余數估計組合起來，可 以得到最頻值的形狀。通過多個參考測量值可以得 到每個基準的最頻值形狀。本功能只須簡單地選擇 一個不同的基準，并把其余數作為最頻值形狀儲存 起來，就可以在 ME'scope中完成。曲線擬合是在 頻帶中進行的，所以不好的

13、數據和噪音都可除掉。但是，頻帶以外的殘余影響可以用曲線擬合模型中 的額外多項式而自動補償。ME 'scope中的模態參數估計值算法用來有效地處理重阻尼模式，高模態密度，本地模式，重復根和多基準測量集。結構更改、模態敏感度分析和 MAC質量、剛度和 平共處阻尼更改模態分析用來描述和進一步理解構件中的噪聲或 振動問題。如果噪聲或振動問題來源于構件共振的 激發，那么這個結構要么將不得不與激發源隔離， 要么做物理上的改變，以降低基振動強度。當構件 的物理屬性（幾何形狀、密度、彈性、邊界條件等） 改變時，它的模態也將改變，當剛度、調諧減振器 或其它構件都加在一個構件上時，它會產生不同的振動。結構

14、改變用以下步驟進行：給3D結構模型加入更改元素；加入每個元素物理屬性；用來更改構件的模態選擇一個形狀表；計算更改構件的新模態。新模態形狀可以用動畫演示、與原構件模態對比、 或用于與FRFS（強迫響應模型）合成來進行MIMO 多頻入多頻出分析，且與測量值對比。有限元ME 'scope用標準的有限元素對構件的模型做更 改。ME'scope的元素庫包含有彈簧、剛度阻尼， 以及更高級別的元素， 如桿、板、三角和四邊形元 素；固體元素如四面體、 三棱體和磚體。每種元素 都有自己的擴展元， 可以看到厚度、密度、彈性模 量等。子結構ME 'scope允許你加入兩個或多個構件模型（下層

15、 結構）一起放在同一個圖形中。當把修正元素加到 下層結構中時，ME 'scope將使用元素加單個下層 結構的模來計算組合下層結構的新模。調諧質量 彈簧-阻尼振動吸收器也或以用下層結構加入一個 構件中。模態校驗準則（MAC ）MAC是一個用來對兩個形狀做數量比較的方法。假如兩個形狀相同，它們的MAC值將是1;假如不同，MAC值將小于1;假如相互垂直，MAC值 將為0。ME 'scope中的MAC命令展示形狀表中所 有形狀的MAC值。形狀可以加入表中而不管其來 源，可以用 MAC值比較。集總參數模型的模集總參數模型包含一個或多個質量以及其它各種更改元素。在 ME'scope中，你可以用圖表建立一 個集總參數模型，解決振動的模。這個模型（帶著 模）可以通過