20分で実現する全視野定量的モーダル解析：完全なワークフローガイド

シングルビーム走査型レーザードップラー振動計での測定準備や、試験構造全体への加速度計ネットワークの取り付けに何時間も費やす必要はもうありません。

構造力学の研究者、土木技術者、または航空宇宙/自動車試験ラボの一員である皆様は、従来のモーダル解析におけるボトルネックをご存知のことでしょう…

一度に1点ずつ測定する方法では、あらゆる試験が数日かかるプロジェクトになってしまいます。

このウォークスルーでは、Ommatidia LiDARのQ2プラットフォームのパラレルビームレーザーレーダーを使用して、約20分で全視野定量的モーダル解析結果を得る方法をご紹介します。

従来のモーダル試験に時間がかかりすぎる理由

非接触で振動を測定する方法を理解する必要がある場合、スキャンシステムは明白な選択肢のように思えるかもしれません。

しかし、その逐次的な性質は避けられない遅延を生み出します：

• 時間的制約：100点のスキャンには100個の独立した加速度計が必要であり、シングルビーム走査型レーザードップラー振動計の場合は、スキャンするメッシュの準備が必要です。
• セットアップ時間：加速度計の取り付けであろうと、スキャンパターンの設定であろうと、データ収集が始まる前に準備に何時間も費やされます。
• 処理の複雑さ：データセットの整合、位相関係の検証、結果の一貫したモード形状への結合により、さらに遅延が生じます。

プロジェクトの締め切りに追われながら設計を反復したり、共振の問題をトラブルシューティングしたりするチームにとって、このスケジュールは許容できません。

OmmatidiaのQ2レーザードップラー振動計の動作をご覧ください

20分モーダル解析ワークフローのご紹介

このウォークスルーでは、迅速なモーダル解析プロセスのすべてのステップを網羅しています：

ステップ1：迅速なセットアップ

Ommatidia Q2レーザー振動計を構造物から1～50メートルの位置に設置します。システムのレーザーレーダー計測精度（約0.1 mm）により、時間のかかるアライメント手順なしで正確な空間位置合わせが保証されます。

ステップ2：スキャンパスとROIの定義

内蔵カメラを使用して測定領域を定義します。予想される振動パターンに基づいて点密度を選択します。通常、コンポーネントテストでは65～520点の線形フレームを使用します。グリッドジオメトリはUFFセット55としてエクスポートされます。

ステップ3：同期のためのオプションの参照信号

同期トリガーと力測定のために参照センサーを接続します。オプションですが、正確なFRF測定には推奨されます。

ステップ4：加振/駆動の適用

インパクト、シェーカー、または音響法を使用して加振します。並列アーキテクチャはあらゆる加振源に対応します。試験要件に基づいて選択してください。

ステップ5：並列FRF取得

すべてのフレームチャネルは、1回の加振サイクル中に振動データを同時に取得します。繰り返し試験を必要とするスキャンシステムとは異なり、並列取得は1回の実行で空間調査を完了します。

Ommatidia LiDARによるQ2大規模パラレルレーザーレーダー 3D振動測定およびミクロンレベル計測スキャナー

ステップ6：コヒーレンスチェック

自動コヒーレンス検証により、測定品質が検証されます。必要に応じて、ソフトウェアは信号品質の低いチャネルを即座に再試験のためにフラグ付けします。

ステップ7：ポリリファレンス曲線フィッティング

p-LSCFまたはその他のモーダルパラメータ推定アルゴリズムを適用して、固有振動数、減衰比、モード形状を抽出します。

Q2レーザーレーダーによるドライブトレイン回転軸の最大振幅振動測定

ステップ8：モード可視化とMAC検証

モーダルアシュアランス基準検証により、アニメーション化されたモード形状を確認します。結果はUFFセット58（スペクトル/FRF）としてエクスポートされ、Artemis ModalおよびSiemens Testlabに直接インポートできるほか、MATLABまたはPythonでの後処理用にCSV形式でもエクスポートされます。

Qレーザーレーダーを使用したAPU試験における振動モードと点群マッピング

合計時間：セットアップから検証済みモーダルパラメータまで約20分。

詳しく さらに について 当社の Q2 システム →

20分間の試験がもたらすもの

真のFRF

運用変形形状（ODS）だけでなく、モデル比較や設計検証に適した完全な周波数応答関数。

定量的モーダルパラメータ

従来の数日かかる試験と同等の厳密さで、固有振動数、減衰比、モード形状、寄与率を算出します。

ソフトウェア対応データ

UFF/UNV形式により、既存のモーダル解析ワークフローとのシームレスな統合が保証されます。手動でのフォーマットなしで、ジオメトリとFRFデータをインポートできます。

質量付加なし

非接触測定により、構造物の自然な挙動が維持されます。これは軽量な航空宇宙複合材料や自動車構造にとって不可欠です。

研究者や試験ラボが20分モーダル解析をどのように活用するか

航空宇宙部品の検証

センサーネットワークなしで翼断面、操縦翼面、胴体パネルを試験します。1回のシフトで複数の設計試験を完了することで、認証期間を短縮します。

航空機翼のモーダル解析

研究

学術機関や産業ラボは、逐次的な測定アプローチでは非現実的であった設計変数を探索する能力を獲得します。

を見る その他の アプリケーション →

自動車NVH試験

EVシャシーや炭素繊維構造の局所剛性を変更することなく検証します。1週間ではなく1日で複数のシナリオと条件を試験します。

自動車エンジンの寸法および振動測定

土木インフラ評価

安全な距離から携帯型機器で橋梁の床版や建物の床を評価し、稼働中の構造物へのアクセスに関する課題を解消します。

静止風力発電タワーの振動検出

最終的な考察

従来のモーダル解析が何日もかかる構造力学チームにとって、パラレルビームレーザーレーダーは、約20分で定量的結果を提供します。

Ommatidia LiDARでは、試験ベンチ時間の短縮、データ引き渡しの簡素化、そしてデータ収集ではなく設計改善にチームが集中できるよう支援するために、Q2システムを設計しました。

お客様ご自身の試験構造で20分ワークフローをご覧いただくには、デモンストレーションをリクエストするか、既存のモーダル解析プロセスとの統合についてご相談ください。

ommatidia-lidar.com をご覧いただくか、sales@ommatidia-lidar.com までメールでお問い合わせください。