ARTEMIS MODAL PRO 2024 V8.0.0.3 WIN64

ARTEMIS.MODAL.PRO.2024.V8.0.0.3.WIN64-TEL

ARTEMIS | 2025 | EXE | RAR | 575 MB | WINDOWS

ARTeMIS Modal ist eine offene und benutzerfreundliche Plattform für Modalprüfung, Modalanalyse und modale Problemlösung. Wenn Sie die Schwingungen messen können, kann ARTeMIS Modal Ihnen die Moden in Form von Modenform, Eigenfrequenz und Dämpfungsverhältnis liefern. Seit zwei Jahrzehnten ist ARTeMIS Modal die bevorzugte Software für die Betriebsmodalanalyse (OMA).

Die Modalanalysetechnik für die große Anzahl von Fällen, in denen es bevorzugt wird, die Belastung nicht zu kontrollieren oder zu messen. Jetzt enthalten alle Versionen von ARTeMIS Modal auch Polyreferenzmethoden für die Experimentelle Modalanalyse (EMA).

Operationelle Modalanalyse

In den letzten Jahrzehnten hat die OMA viele Bezeichnungen erhalten. Einige der Namen sind Output-Only Modal Analysis, Natural Input Modal Analysis, Ambient Vibration Testing, Ambient Response Testing und In-operation Modal Analysis. Unabhängig von der Bezeichnung sind die Algorithmen und die Art und Weise, wie eine Struktur geprüft wird, dieselben.

Die OMA wurde aus der Notwendigkeit heraus entwickelt, die Modalparameter, d. h. Eigenfrequenzen, Dämpfungsverhältnisse und Modenformen, von Strukturen zu kennen, die nicht in einem Prüfstand in einem Modalprüfungslabor untergebracht werden können. Dies kann entweder an der Größe der Struktur liegen oder an dem Wunsch, das modale Verhalten in-situ und unter Verwendung der natürlichen Anregungsquelle, die auf die Struktur einwirkt, zu ermitteln.

In der Vergangenheit wurde die OMA häufig im Onshore- und Offshore-Bauwesen eingesetzt, aber im Laufe der Jahre hat sich ihre Popularität auch auf viele andere Bereiche des Ingenieurwesens ausgeweitet, z. B. auf den Maschinenbau, die Automobilindustrie, die Luft- und Raumfahrt und die Schifffahrtstechnik.

Der erforderliche Messaufbau ist sehr einfach, da nur Reaktionsmessungen erforderlich sind. Im Prinzip kann jeder Sensor verwendet werden, der die dynamische Reaktion einer Struktur messen kann. Die gängigsten Sensoren sind jedoch nach wie vor Beschleunigungsmesser.

Für große Bauwerke im Hoch- und Tiefbau werden seit Jahren Beschleunigungssensoren verwendet, die aufgrund ihres hohen dynamischen Bereichs und ihres geringen Rauschens sowohl schwache als auch starke Bewegungen messen können (Forced Balanced Accelerometer, FBA). In letzter Zeit haben auch Mems-Beschleunigungsmesser an Interesse gewonnen, sowohl wegen des Preises als auch wegen der einfacheren Handhabung. Andere weit verbreitete Sensoren für die OMA sind geschwindigkeitsbasierte Geophone, Dehnungsmessstreifen, Laservibrometer, Faser-Bragg-Gitter (FBG) und Näherungssonden.

Die gemeinsame Grundlage für alle OMA-Algorithmen sind die rohen Zeitserien-Antwortmessungen. Auf der Grundlage dieser Messungen wurde in den letzten Jahrzehnten eine breite Palette von OMA-Algorithmen entwickelt. Allen Algorithmen gemeinsam ist die Annahme, dass es mehrere unabhängige und zufällige Eingangsquellen gibt, die während der Prüfung auf die Struktur einwirken. Es wird davon ausgegangen, dass diese breitbandigen Inputs vom so genannten Gaußschen weißen Rauschen abgeleitet sind. Wenn breitbandige Eingangsquellen auf das Bauwerk einwirken, können auch andere Arten von externen Kräften wie rotierende Geräte vorhanden sein.

Vorteile

ARTeMIS Modal ist eine offene Plattform, die es ermöglicht, Reaktionsmessungen in mehr als 20 verschiedenen Zeitreihendateiformaten hochzuladen. Antwortmessungen können auch mit dem internen Datenerfassungsmodul gemessen werden.

ARTeMIS Modal unterstützt die Prüfung von Einzel- und Mehrfach-Test-Setups. Entweder platzieren Sie alle Sensoren an der Struktur und führen einen einzigen Testaufbau durch, oder Sie verwenden rudernde Sensoren, wobei Sie einige an festen Positionen als Referenzen halten, um mehrere Testaufbauten zu erstellen.

ARTeMIS Modal umfasst bis zu drei operative Modalanalysetechniken im Frequenzbereich, die von der benutzerfreundlichen Technologie der Frequenzbereichszerlegung (FDD) abgeleitet sind. FDD nutzt die Singulärwertzerlegung der geschätzten spektralen Dichten der gemessenen Antwort. Die verfügbaren FDD-Techniken sind:

    Frequenzbereichszerlegung (Frequency Domain Decomposition - FDD).
    Enhanced Frequency Domain Decomposition - EFDD.
    Kurvenangepasste Frequenzbereichszerlegung (CFDD).

Alle drei Techniken basieren auf dem Peak-Picking im Frequenzbereich, entweder durch automatisches Picking oder durch manuelles Picking mit der Maus. Nach der Auswahl sind die Modenformen sofort für die Animation bereit. Alle Verfahren sind speziell auf das Vorhandensein von deterministischen Signalen (Oberschwingungen) bei rotierenden Bauteilen ausgelegt.

ARTeMIS Modal umfasst auch bis zu fünf modale Analyseverfahren im Zeitbereich. Sie sind alle vom Typ der datengesteuerten Stochastic Subspace Identification (SSI) und implementieren alle den leistungsstarken Crystal Clear SSI® Realisierungsschätzer. Crystal Clear SSI® erzeugt extrem klare Stabilisierungsdiagramme mit unübersehbarer Genauigkeit der physikalischen Parameter und fast keinen Rauschmoden.  Die verfügbaren SSI-Techniken sind:

    Erweiterte ungewichtete Hauptkomponente - SSI-UPCX.
    Ungewichtete Hauptkomponente - SSI-UPC.
    Hauptkomponente - SSI-PC.
    Kanonische Varianzanalyse - SSI-CVA.
    Ungewichtete Hauptkomponente - SSI-UPC-Merged Test Setups.

Diese Techniken schätzen die Modalparameter direkt aus den gemessenen Rohzeitreihen. Die SSI-Techniken beinhalten wirksame Methoden zur Behandlung von Rauschen. Infolgedessen sind die Schätzungen der modalen Parameter die genauesten, die heute auf dem Markt erhältlich sind. Die SSI-Techniken können mit räumlich eng begrenzten und wiederholten Moden mit leichter oder starker Dämpfung arbeiten.

Da die SSI-Techniken im Zeitbereich arbeiten, gibt es keine Leckageverzerrungen oder mangelnde Frequenzauflösung. Infolgedessen sind die modalen Parameterschätzungen asymptotisch unverzerrt. Da es sich bei den SSI-Verfahren um Schätzer niedriger Modellordnung handelt, sind die statistischen Fehler der Modalparameterschätzungen äußerst gering.

Merkmale

Geometrie testen:

    Kann über die Aufgabe "Geometrie vorbereiten" vorbereitet werden
    Kann aus Universal File Format (UFF/UNV), SVS Configuration File Format (CFG), AutoCAD DXF/DWG, Stereolithographie File Format (STL) importiert werden

Internes Datenerfassungsmodul

    Erfordert eine Datenerfassungs-Plugin-Lizenz für eines der unterstützten Datenerfassungssysteme
    Unterstützte Datenerfassungssysteme sind:
        National Instrument-Module, die mit dem NI-DAQmx-Treiber gesteuert werden können
        SINUS Messtechnik Apollo Erfassungsmodule
        HGL Dragonfly Erfassungsmodule
        Hottinger Baldwin Messtechnik (HBM) MX1601, MX840 und MGCplus Geräte

    Unterstützung von IEPE-Sensoren mit oder ohne TEDS
    Direktes Streaming von Messungen zu ARTeMIS Modale Prüfaufbauten
    Anzeige der erfassten Zeitreihen in Echtzeit für vom Benutzer wählbare Kanäle
    On-the-fly-Berechnung von Spektraldichten und Singulärwertzerlegung (SVD) von Spektraldichten
    Mehrere Aufzeichnungsmodi: Manueller oder getriggerter Start/Stopp, vordefiniertes Zeitintervall, kontinuierlicher Aufzeichnungsmodus mit optionaler Definition einer Ringpufferperiode in Tagen
    Nahtlose Integration mit allen anderen Aufgaben in ARTeMIS Modal

Dekompositionstechniken im Frequenzbereich:

    Intuitive Schätzung der modalen Parameter auf der Grundlage von Peak-Picking im Frequenzbereich
    Sofortige Ergebnisse auch bei Hunderten von Messkanälen und Moden
    Extrem robust, da auf der Singulärwertzerlegung von Spektraldichten basierend
    Verarbeitet einzelne oder mehrere Testaufbauten auf exakt die gleiche Weise
    Mit den leistungsstarken Werkzeugen zur Erkennung und Reduzierung von Oberschwingungen können modale Parameter bei Vorhandensein von Oberschwingungskomponenten, z. B. von rotierenden Maschinen, extrahiert werden
    Peak-Picking kann manuell oder automatisch durchgeführt werden
    EFDD- und CFDD-Methoden liefern Schätzungen von Dämpfungsgraden sowie verbesserte Schätzungen von Eigenfrequenzen und Modenformen

Stochastische Unterraum-Identifizierungstechniken:

    Modale Parameterschätzung auf der Grundlage der Schätzung von Zustandsraummodellen im Zeitbereich
    Die Schätzung von Zustandsraummodellen kann mit Hilfe von Projektionskanälen auch bei großen Kanalzahlen durchgeführt werden.
    Projektionskanäle können manuell, halbautomatisch oder vollautomatisch gefunden werden
    Sehr schnelle Schätzung selbst von Hunderten von Modellen mit zunehmender Dimension
    Begrenzte Benutzerinteraktion erforderlich. Kann vollständig automatisiert werden. Standardmäßig beginnen die Verfahren immer mit einer vollautomatischen Schätzung der globalen Modi
    Unvoreingenommene Schätzung der Modalparameter mit Hilfe von Standardkleinstquadraten oder dem Crystal Clear SSI® Realisierungsschätzer
    Schätzung der Unsicherheiten der extrahierten modalen Parameter (SSI-UPCX)
    Handhabung von einzelnen oder mehreren Prüfaufbauten
    Mit den leistungsstarken Werkzeugen zur Reduzierung von Oberschwingungen können modale Parameter bei Vorhandensein von Oberschwingungskomponenten, z. B. von rotierenden Maschinen, extrahiert werden.
    Die Extraktion von globalen Modalschätzungen kann manuell oder automatisch erfolgen
    Geschätzte Zustandsraummodelle können anhand von Daten im Frequenzbereich validiert werden. Sowohl die spektrale Antwort als auch die Vorhersagefehler können validiert werden.
    Geschätzte Zustandsraummodelle sowie das gesamte Stabilisierungsdiagramm können im ASCII-Dateiformat zur Verwendung außerhalb von ARTeMIS Modal exportiert werden

Modus-Validierung:

    Auto- und Cross Modal Assurance Criterion der geschätzten Modenformen
    Modenform-Komplexitätsdiagramm
    Überlagerungs- und Differenzanimation von Modenformen
    Side-by-Side- und Top-Bottom-Animationen von Modenformen
    Import und Validierung von Moden aus Software von Drittanbietern über das Universal File Format (UFF/UNV)

ARTeMIS Modal EMA - Experimentelle Modalanalyse

Die experimentelle Modalanalyse (EMA) ist der klassische Ansatz der Modalprüfung, der in der Industrie seit dem
Einführung der schnellen Fourier-Transformation (FFT) in der Informatik.

Die experimentelle Modalanalyse (EMA) ist der klassische Ansatz zur Modalprüfung, der in der Industrie seit der Einführung der schnellen Fourier-Transformation (FFT) in der Informatik verwendet wird.

Die Grundlage für die Schätzung der Modalparameter in der EMA ist die Schätzung der Frequenzantwortfunktionen (FRF). Die FRF wird auf verschiedene Weise als Verhältnis zwischen dem Ausgangsspektrum (Antwort) und dem Eingangsspektrum (Kraft) geschätzt.

Die EMA eignet sich für die Prüfung von Strukturen, die während der Prüfung von der Umgebung isoliert werden können. Die Isolierung der Struktur ist notwendig, um sicherzustellen, dass der gesamte der Struktur während der Prüfung zugeführte Input gemessen wird. Normalerweise wird der Input entweder durch einen Schlaghammer oder einen dynamischen Shaker erzeugt.

Da alle Eingaben gemessen werden, wird die FRF zu einer sehr sauberen Funktion, die nur Informationen über das dynamische Verhalten der Struktur enthält. Aus diesem Grund ist die FRF die bevorzugte Grundlage für die Algorithmen der EMA zur Modalschätzung geworden.

Zur Schätzung der Modenformen und zur genauen Schätzung eng beieinander liegender Moden ist es erforderlich, mehrere FRFs zu schätzen, die die Input/Output-Beziehung zwischen verschiedenen Stellen der Struktur beschreiben. Die folgenden Prüfverfahren werden üblicherweise verwendet:

    Single-Input Single-Output (SISO).
    Es wird ein einziger Kraft- und Antwortort verwendet. Es können nur die Eigenfrequenz und das Dämpfungsverhältnis von gut getrennten Moden bestimmt werden.
    Einzel-Eingang-Mehrfach-Ausgang (SIMO).
    Ein einziger Kraftort und mehrere Antwortorte werden verwendet. Modenform, Eigenfrequenz und Dämpfungsverhältnis von gut getrennten Moden können bestimmt werden.
    Mehrere Eingänge, ein Ausgang (MISO).
    Es werden mehrere Kraftorte und ein einziger Antwortort verwendet. Modenform, Eigenfrequenz und Dämpfungsverhältnis von gut getrennten Moden können bestimmt werden.
    Mehrere Eingänge, mehrere Ausgänge (MIMO).
    Es werden mehrere Kraft- und Reaktionsorte verwendet. Modenform, Eigenfrequenz und Dämpfungsverhältnis von eng beieinander liegenden und sich wiederholenden Moden können bestimmt werden.

Vorteile

In ARTeMIS Modal EMA ist die FRF auch die Grundlage für die Analysealgorithmen und muss in irgendeiner Weise bereitgestellt werden. Alle EMA-Modalschätzungsmethoden sind geborene MIMO-Polyreferenzmethoden. Das bedeutet, dass die Verfahren eng beieinander liegende Moden und sogar wiederholte Moden mit einem hohen Maß an Genauigkeit schätzen können.

ARTeMIS Modal EMA ist eine offene Plattform. Es gibt mehrere Möglichkeiten, die FRF's zu erhalten, die die Grundlage für die Modalanalyse bilden:

    FRF's können direkt im Universal File Format (UFF/UNV) oder im Dewesoft Data File Format (DXD) hochgeladen werden
    FRFs können von ARTeMIS Modal EMA durch Hochladen von Eingangs- und Ausgangszeitbereichsmessungen geschätzt werden.
    FRF's können mit dem internen Impact Testing Modul geschätzt werden.

ARTeMIS Modal EMA verfügt über zwei Modalschätzungsmethoden: CMIF und RFP-Z. Die Methoden schätzen die modalen Parameter aus FRF's auf völlig unterschiedliche Weise. Die Software verfügt über eine breite Palette von Validierungsfunktionen, die den Vergleich und die Validierung der mit den verschiedenen Methoden ermittelten Modalparameter ermöglichen.

Merkmale

Geometrie testen:

    Kann über die Aufgabe "Geometrie vorbereiten" vorbereitet werden
    Kann aus Universal File Format (UFF/UNV), SVS Configuration File Format (CFG), AutoCAD DXF/DWG, Stereolithographie File Format (STL) importiert werden

Frequenzgang-Funktionen:

    Kann mit dem internen Schlagprüfungsmodul geschätzt werden
    Kann über Universal File Format (UFF/UNV) und Dewesoft Data File Format (DXD) importiert werden
    Rohe Eingangs-/Ausgangs-Zeitbereichsmessungen können aus Messdateien über die Aufgabe "Messungen verwalten" oder das SVS-Konfigurationsdateiformat importiert werden. Die FRFs werden dann mit der Aufgabe Daten vorbereiten geschätzt.
    DOF-Informationen können den FRFs über die Aufgabe DOF-Informationen zuweisen zugewiesen werden.

Internes Impact-Testing-Modul:

    Erfordert eine Datenerfassungs-Plugin-Lizenz für eines der unterstützten Datenerfassungssysteme
    Unterstützte Datenerfassungssysteme sind:
        National Instrument-Module, die mit dem NI-DAQmx-Treiber gesteuert werden können
        SINUS Messtechnik Apollo Erfassungsmodule
        HGL Dragonfly Erfassungsmodule
        Hottinger Baldwin Messtechnik (HBM) MX1601, MX840 und MGCplus Geräte
        Unterstützung von IEPE-Sensoren mit oder ohne TEDS
    Nahtlose Integration mit allen anderen Aufgaben in ARTeMIS Modal EMA
    Modul zur Einstellung von Schlaghammerschwellen, Datenerfassung und Fensterung
    Unterstützung für H1, H2 und Hv FRF Schätzer
    Visuelle und mündliche Führung der Messsequenz
    Automatischer Messablauf mit mehreren Optionen zur Schlagunterdrückung
    Anzeige von Frequenzbereichsfunktionen: FRF's, spektrale Dichten und Kohärenz
    Anzeige von Rohaufzeichnungen im Zeitbereich, optional mit Visualisierung der Fensterung

Komplexe Modusindikatorfunktion (CMIF) - Peak Picking:

    Intuitive Modalparameter-Schätzung basierend auf Peak-Picking im Frequenzbereich
    Sofortige Ergebnisse auch bei Hunderten von Messpunkten und Moden
    Schätzung von Eigenfrequenzen, Dämpfungsverhältnissen und Modenformen durch manuelle und/oder automatische Modenschätzung
    Extrem robust, basierend auf der Singulärwert-Zerlegung der Matrizen der Frequenzgangfunktionen
    Automatische Korrektur der Dämpfungsschätzungen bei Verwendung exponentieller Fenster während der internen Schlagprüfung

Rationales Fraktionspolynom im Z-Bereich (RFP-Z):

    Schätzt globale Moden aus Stabilisierungsdiagrammen von Moden, die aus rationalen Polynomen extrahiert wurden
    Schätzung von Eigenfrequenzen, Dämpfungsverhältnissen und Modenformen durch automatische Modenschätzung
    Cursor zur Auswahl des Frequenzbereichs, der für die Polynomschätzung verwendet werden soll
    Automatische Korrektur der Dämpfungsschätzungen bei der Verwendung exponentieller Fenster während der internen Stoßprüfung
    Diagramme zur Modalausrichtung von Eigenfrequenzen, Dämpfungsverhältnissen und Komplexität der Modenformen
    Validierung von gemessenen und synthetisierten FRF's. Synthetisierte FRF's basieren auf der Auswahl der geschätzten Moden durch den Benutzer

Modus-Validierung:

    Auto- und Cross Modal Assurance Criterion der geschätzten Modenformen
    Modenform-Komplexitätsdiagramm
    Überlagerungs- und Differenzanimation von Modenformen
    Side-by-Side- und Top-Bottom-Animationen von Modenformen
    Import und Validierung von Moden aus Software von Drittanbietern über das Universal File Format (UFF/UNV)

Strukturelle Gesundheitsüberwachung

Structural Health Monitoring (SHM) ist eine weit gefasste Definition für die Beobachtung und Analyse eines Systems im Laufe der Zeit unter Verwendung periodisch abgetasteter Informationen, mit denen die Veränderungen der materiellen und geometrischen Eigenschaften von Strukturen wie Brücken, Gebäuden und Dämmen überwacht werden können.

Warum ist es wichtig, SHM an Bauwerken durchzuführen?

    Bei alternden Bauwerken steigt das Risiko eines Versagens aufgrund von Ermüdung und langsam wachsenden Schäden wie Rissen und Korrosion.
    Plötzliche Extremereignisse wie Erdbeben und Stöße können schnell wachsende Schäden verursachen.

Traditionell werden langsam wachsende Schäden z. B. durch regelmäßige Sichtkontrollen und Instandhaltung der Bauwerke verhindert. Bei plötzlichen Ereignissen wie Erdbeben wurden zusätzliche visuelle Inspektionen durchgeführt.

Seit Jahren hat man erkannt, dass der Einsatz von Schwingungsmessungen zur Vorhersage, wann Inspektionen erforderlich sind, die Zahl der erforderlichen Inspektionen drastisch reduzieren und somit die Inspektionsingenieure besser einsetzen sowie die gesamten Instandhaltungskosten senken kann. Der Einsatz von Schwingungsmessungen ist als schwingungsbasierte Zustandsüberwachung bekannt.

Bei der schwingungsbasierten Zustandsüberwachung werden in der Regel fest installierte Sensoren verwendet, um das Verhalten des Bauwerks im Laufe der Zeit zu überwachen. In vielen Fällen handelt es sich bei den Sensoren um Beschleunigungsmesser, aber auch Geophone, Dehnungsmessstreifen oder Faser-Bragg-Gitter (FBG) werden verwendet. Am wichtigsten ist, dass immer derselbe Sensortyp an denselben Stellen und in denselben Richtungen verwendet wird.

In erdbebengefährdeten Gebieten werden häufig z. B. Forced Balanced Accelerometer (FBA) mit einem großen dynamischen Bereich zusammen mit einem 24-Bit-Datenerfassungssystem verwendet. Damit können sowohl die schwachen (Umgebungs-)Bewegungen als auch die starken Bewegungen während des Bebens gemessen werden. Die Fähigkeit, rauscharme Messungen bei schwachen Bewegungen zu erhalten, ermöglicht den Einsatz von Methoden zur Schadenserkennung zwischen den Erdbebenereignissen.

In Gebieten, die nicht von Erdbeben oder anderen starken Bewegungen betroffen sind, können auch MEMS-Beschleunigungsmesser verwendet werden. Sie haben in der Regel einen geringeren dynamischen Bereich und ein geringeres Signal-Rausch-Verhältnis, was durch längere Messzeiten kompensiert werden kann.

Bei starken Bewegungsereignissen werden in der Regel Analysen zur Schadenserkennung durchgeführt, wie z. B. die Interstorey-Drift-Analyse von Strukturelementen wie Säulen. Darüber hinaus werden aus den Ereignismessungen verschiedene Werte berechnet, um die Bodenbewegung zu charakterisieren, z. B:

    Spitzenwerte der Bodenantworten von Beschleunigung, Geschwindigkeit und Verschiebung, PGA, PGV, PGD
    Spektralwerte (SA, SV, SD)
    Instrumentelle Intensität unter Verwendung der Mercalli-Intensitätsskala
    Arias-Intensität, Normalisierte Arias-Intensität, Signifikante Dauer, Mittlere Periode

Normalerweise wird die operationelle Modalanalyse und Schadenserkennung nicht an den tatsächlichen Ereignisaufzeichnungen durchgeführt, da die Aufzeichnungen kurz sind und die Struktur starken Erschütterungen ausgesetzt ist, die nichtlineares und hysteretisches Verhalten auslösen.

Die operationelle Modalanalyse und die Schadenserkennung sind dagegen bevorzugte Werkzeuge zur Analyse der aufgezeichneten Messungen, die vor und nach einem Extremereignis in der Umgebung durchgeführt werden. Diese Formen der Analyse schwacher Bewegungen ergänzen daher die Analyse starker Bewegungen, und der Einsatz der Analyse schwacher Bewegungen maximiert die Investition in die installierten Überwachungsinstrumente.

Vorteile

ARTeMIS Modal verfügt über eine Reihe von Werkzeugen, die für die schwingungsbasierte Zustandsüberwachung von Bauwerken durch die regelmäßige Analyse von schwachen Bewegungsaufzeichnungen entwickelt wurden. Die Software ist eine offene Plattform, die so konzipiert ist, dass sie in jedes kommerzielle Überwachungssystem integriert werden kann, das regelmäßig, z. B. alle 5-10 Minuten, Messdateien in einen bestimmten Dateiordner liefern kann.

ARTeMIS Modal kann als normale Desktop-basierte 64-Bit-Windows-Anwendung ausgeführt werden, oder es kann so initialisiert werden, dass es autonom als 64-Bit-Windows-Dienst läuft, sobald die gewünschte Analyse konfiguriert wurde.

Mit dem SHM Automation Service genannten Windows-Dienst kann eine einzelne ARTeMIS Modal-Lizenz mehrere Strukturen nach folgendem Schema nacheinander analysieren:

    Ein Projekt wird geöffnet, neue Datendateien werden gelesen und analysiert, die Ergebnisse werden gespeichert, das Projekt wird gespeichert und geschlossen.
    Schleife zum nächsten konfigurierten Projekt und Wiederholung des Vorgangs.

Die Ergebnisse einer Analyse können lokal in Projektdateien gespeichert, in Ergebnisdateien exportiert oder in einer Microsoft SQL-Datenbank gespeichert werden. Die Ergebnisse können sowohl in der Desktop-Anwendung ARTeMIS Modal als auch auf dem webbasierten Portal ARTeMIS-SHM.COM angezeigt werden.

Wenn ARTeMIS Modal wesentliche Änderungen in den durchgeführten Analysen feststellt, kann es die Empfänger automatisch benachrichtigen, z. B. per E-Mail oder SMS.

Merkmale

ARTeMIS Modal Pro ist die Grundlage der schwingungsbasierten Structural Health Monitoring (SHM) Plattform. Wenn ARTeMIS Modal Pro für Langzeitüberwachungsprojekte verwendet wird, wird jede Messdatei, die periodisch vom Datenerfassungssystem gespeichert wird, in eine separate Analysesitzung hochgeladen. Diese Analysesitzung wird in einer separaten Datei gespeichert und enthält die rohen und verarbeiteten Messungen sowie die für die Analysesitzung spezifischen Ergebnisse. Die Dateien der Sitzungen werden in einem separaten Ordner "Externer Speicher" gespeichert, der sich an einem beliebigen Ort im lokalen Netzwerk befinden kann.

Datenmanager-Basismodul
Das Data Manager Base (DMB)-Modul ermöglicht ARTeMIS Modal Pro die Nutzung des externen Speichers, der für die Ausführung der verschiedenen SHM-Module benötigt wird. Es ermöglicht auch die Nutzung allgemeiner Funktionen wie Microsoft SQL-Datenbankunterstützung, Benachrichtigungsdienst, Anzeige historischer Kanalstatistiken und ermöglicht die Verwendung der Aufgabe Analyseverlauf. Es öffnet auch das SHM-Übersichtsfenster, das den Status aller aktivierten SHM-Tools in einer Ampel zusammenfasst. Das Datenmanager-Basismodul ist obligatorisch, da es die Verwendung aller anderen SHM-Module ermöglicht.

Modul Automatischer Datei-Upload
Das Modul Automatischer Datei-Upload (AFU) ermöglicht ARTeMIS Modal Pro das automatische Hochladen und Verarbeiten von Messdateien von einem benutzerdefinierten Speicherort im lokalen Netzwerk. Alle von ARTeMIS Modal Pro unterstützten Dateiformate können von diesem Modul verwendet werden. Das Modul ist so konfiguriert, dass es einen bestimmten Ordner nach einem benutzerdefinierten Zeitplan durchsucht. Sobald eine neue Datei in diesem Ordner verfügbar ist, wird sie hochgeladen und alle im Projekt konfigurierten Analysen werden durchgeführt. Abschließend werden die Ergebnisse im Projekt und, falls konfiguriert, auch in der Datenbank gespeichert.

Modul Modalparameter-Historie
Modalparameter, die von einem der operativen Modalanalysewerkzeuge von ARTeMIS Modal Pro geschätzt wurden, können über das Modul Modalparameterhistorie (MPH) historisch dargestellt werden. Es ist auch möglich, eine Modusverfolgung der Modi zu konfigurieren, die die verschiedenen Analysesitzungen für einen bestimmten Modalschätzer gemeinsam haben. Die im MPH-Diagramm angezeigten Modi können in Dateien gespeichert und mit der Datenbank synchronisiert werden, falls konfiguriert.

Wenn die Stochastic Subspace Identification-Methode namens SSI-UPCX aktiviert ist, zeigt das Modul auch das Mahalanobis-Abstandsmaß der SSI-UPCX-verfolgten Modi als Schadensindikator an.

Immer wenn eine Messdatei in eine Analysesitzung hochgeladen und verarbeitet wurde, wird das MPH-Diagramm automatisch aktualisiert.
Klicken Sie hier, um mehr über das Modul Modal Parameter History zu erfahren

Modul Schadensdetektion
Das Modul Damage Detection bietet zwei verschiedene statistisch basierte Damage Detection Indicators (DDI). Diese werden als DDI Classic und DDI Robust bezeichnet. Sie werden beide unter Verwendung einer Reihe von Referenzzustandsmessungen konfiguriert. Dadurch können die Methoden alle natürlichen Umweltveränderungen modellieren, so dass die Schadenserkennung für diese natürlichen Veränderungen "blind" wird.

Die Schadensindikatoren werden in Balkendiagrammen dargestellt. Neben den vertikalen Balken, die das Niveau der Schadensindikatoren anzeigen, werden zwei Schwellenwerte (kritisch und unsicher) als horizontale Linien dargestellt. Diese Schwellenwerte werden automatisch mit verschiedenen, vom Benutzer definierten Signifikanzniveaus berechnet.

Immer wenn eine Messdatei in eine Analysesitzung hochgeladen und verarbeitet wurde, wird die Schadenserkennung automatisch aktualisiert.

Modul Geschossübergreifende Driftanalyse
Das Modul Interstorey Drift Analysis wurde entwickelt, um lokale Schäden zu erkennen, die durch eine zu große Relativbewegung (Interstorey Drift) von Strukturelementen wie Stützen verursacht werden. Diese Art der Analyse ist bei der Analyse von starken Bewegungsdaten von z.B. Erdbeben oder Stößen anwendbar. Stöße können durch die Kollision eines Schiffes mit einem Brückenpfeiler oder durch Explosionen usw. verursacht werden.

In dem Modul können mehrere Strukturelemente gleichzeitig analysiert werden, und für jedes Element kann die maximal zulässige relative Drift angegeben werden. Bei Überschreitung wird eine Benachrichtigung an den Benutzer ausgegeben und grafisch auf einer 3D-Geometrie der Struktur dargestellt.

Betriebsablenkungsformen (Operating Deflection Shapes)

ARTeMIS Modal enthält sowohl Zeit- als auch Frequenzbereiche für Betriebsablenkungsformen (ODS). Mit diesen Funktionen können Sie das gesamte Schwingungsmuster entweder über ein Zeitsegment oder bei einer bestimmten Frequenz untersuchen.

Die ODS-Analyse ist in Kombination mit der Betriebsmodalanalyse sehr vorteilhaft, da sie die Kombination aus den tatsächlich auf die Struktur wirkenden Zwangsfunktionen und dem dynamischen Verhalten der Struktur ermittelt und visualisiert. Die Ergebnisse können als Verschiebung, Geschwindigkeit oder Beschleunigung in SI, Imperial oder benutzerdefinierten Einheiten angezeigt werden. Dezimierung und verschiedene Filter (Tiefpass, Bandpass, Bandsperre und Hochpass) können zur Frequenzbegrenzung der Analyse eingesetzt werden.

Erkennung und Beseitigung von Oberschwingungen

Alle Versionen von ARTeMIS Modal unterstützen das Plugin Harmonic Detection and Removal (HDR), das die Erkennung und mögliche Entfernung von harmonischen Komponenten in den für die operationelle Modalanalyse verwendeten Antwortmessungen ermöglicht. Im Frequenzbereich können harmonische Komponenten als scharfe Spitzen gesehen werden, die die Rotationsfrequenzen und ihre möglichen Vielfachen, auch Ordnungen genannt, anzeigen. Die harmonischen Komponenten können im Vergleich zur modalen Antwort der Struktur ein hohes Energieniveau aufweisen. Dies kann die Algorithmen der Modalanalyse ernsthaft stören, die in der Regel versuchen zu schätzen, was die meiste Energie in einem Signal hat. Die Werkzeuge in diesem Plugin wurden entwickelt, um die Leistung der Algorithmen für die Modalanalyse im Zeit- und Frequenzbereich in ARTeMIS Modal zu verbessern.

Oberwellenerkennung und -reduzierung kombiniert

Die Messungen im gezeigten Beispiel bestehen aus einer modalen Antwort, die mit einer sinusförmigen Anregung bei 374 Hz gemischt wurde. Neben der grundlegenden harmonischen Ordnung sind auch die zweite und vierte Ordnung in den Originaldaten zu erkennen. Die Originaldaten werden im oberen SVD-Diagramm (Singular Values Decomposition) angezeigt, das aus der Spektraldichte-Schätzung abgeleitet wurde. In diesem Diagramm markiert der grüne vertikale Oberwellenindikator die Frequenz, die automatisch als harmonische Anregung erkannt wird.

Die durch die Oberschwingungserkennung ermittelten Oberschwingungsindikatoren werden als Ausgangspunkt für das Werkzeug zur Oberschwingungsreduktion verwendet, das dann versucht, diese Oberschwingungskomponenten aus den Daten zu entfernen. Optional kann die Reduktion auch versuchen, ähnliche schwach gedämpfte Komponenten aus den Daten zu entfernen. In diesem Beispiel ist diese Option aktiviert, und die beiden zusätzlichen harmonischen Ordnungen werden entfernt.

Nach der Reduktion sind die harmonischen Komponenten vollständig entfernt, wie aus dem unteren SVD-Diagramm ersichtlich ist. Das Ergebnis der Oberwellenreduktion wird gespeichert und als Eingabe für die Betriebsmodalanalyse verwendet.

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