ODS چیست؟

تعریف ODS-Operative Deflection Shape
ODS تغییر شکل سازه حین کار یا شکل مودهای در حال کار یک سازه می‌باشد( ODS کمیتی مربوط به شکل مود است). با استفاده از ODS اطلاعات بسیار مفیدی از دینامیک مطلق سازه به دست می‌آید. این روش به صورت پاسخ سازه در یک زمان یا فرکانس خاص تعریف می‌شود. تعریف معمول درباره این ماژول خیز و تغییرشکل سازه در فرکانس خاص می‌باشد.

آنالیز ODS در جهت پاسخگویی به موارد زیر بسیار حائز اهمیت می‌باشد
1- سازه و ماشین چقدر حرکت می‌کند؟
2- بیشترین حرکت در کجا و در چه جهتی اتفاق می افتد؟
3- حرکت یک نقطه نسبت به سایر نقاط چگونه است؟
4- تحریک رزنانس در سیستم اتفاق افتاده است؟
5- آیا در سازه نویز تولید شده‌است؟
6- آیا کاهش نویز و یا ارتعاش در سیستم به درستی صورت می‌پذیرد؟

معرفی ODS

روش آنالیز ارتعاشات تغییر سازه (Operational Deflection Shapes) امروز به عنوان دقیق ترین روش برای انتخاب و تعیین نوع لرزه گیر در صنعت شناخته می شود. در این شیوه، ابتدا با تعیین مدهای ارتعاشاتی و تغییر شکل سازه به محاسبه میزان نیروهای دینامیکی سیستم مورد نظر می پردازند. در مرحله بعد با جایگذاری نیروهای استاتیکی با دینامیکی به دمپ نیروهای دینامیکی می پردازند. لازم به ذکر می باشد که مدهای ارتعاشاتی حرکتی سازه این امکان را فراهم می کنند تا با تعیین نقاطی که نیاز به تقویت دارند، محل دقیق لرزه گیر و نوع دمپر مناسب را شناسایی کرد.

امروزه مدل های متفاوتی از دستگاه شبیه ساز آنالیز تغییر شکل سازه در صنعت وجود دارد که می توان به عنوان نمونه به استفاده شبیه سازی عددی وداده برداری لرزشی، مدل های سنسورهای دامنه و سیستم اپتیکی اشاره کرد. باتوجه اینکه مدل های شبیه سازی عددی و داده برداری لرزشی نیازمند داده برداری در حجم وسیعی هستند؛ به همین دلیل درمواردی که سازه مورد نظر از ابعاد بزرگ این فرآیند نیازمند ساده سازی بوده است که امکان خطا را افزایش می دهد.

روش اندازه گیری تغییر شکل اپتیکی  از طریق پردازش تصاویر (Image processing) به بررسی تغییر شکل سازه می پردازد .به علاوه قادر خواهد بود تا با داده برداری همه جانبه و بدونه هیچ گونه ساده سازی به محاسبه مدهای ارتعاشاتی، تغییر شکل سازه، محاسبه سرعت و شتاب و در نتیجه تعیین نیرو های دینامیکی و نوع دمپر بپردازد.

شایان ذکر است ویدیو انیمیشنی که این تجهیز در اختیار کاربر قرار می دهد این امکان را ایجاد نموده تا با تعیین نقاط مورد تقویت به دمپ پدیده لرزش درون سازه های در ابعاد بسیار بزرگ نیز بپردازد.

تفاوت روش های آنالیز ODS

آنالیز ODS در سطوح مختلف صنعت مورد استفاده قرار می‌گیرد. بسته به اهمیت صنایع مختلف نوع آنالیز مورد استفاده نیز قابل بسط و تعمیم می‌باشد. برای انجام فرآیند ODS چند گام مورد نیاز هستند که کیفیت انجام گام های گفته شده بر صحت نتایج و خروجی مورد نظر تاثیر فراوانی دارند. در زیر تعدادی از این موارد ذکر می‌شوند.
• فراخوانی شماتیک
• تعیین نقاط سنسور گذاری بر سیستم
• فراخوانی داده‌های ارتعاشاتی متناظر با نقاط انتخابی
مشخصاً کیفیت تحلیل های ODS در گرو انجام هر چه دقیقتر و صحیح تر فرآیندها است. در این خبرنامه به سه روش اشاره خواهدشد که در هر مرحله فرآیند دقیق تر می‌گردد.

آنالیز بر حسب نمودارهای Deflection

در این روش اساس کار بسیار ساده و شامل مراحل زیر است:

وهله اول تعدادی نقطه بر سطح تجهیز مشخص می‌شوند و پارامتر جابه جایی این نقاط استخراج شده و نسبت به هم رسم می‌شوند. همانطور که مشخص است در روش گفته شده شماتیک 3 بعدی فراخوانی نمی شوند و از این نظر تحلیل به سهولت انجام نمیگیرد.

شماتیکی از روش گفته شده در زیر مشخص می‌باشد

همانطور که از تصاویر بالا مشخص است نمودارهای جابه جایی ،سرعت و نقاط سنسورگذاری در کنار یکدیگر رسم شده اند. عدم حضور شماتیک سه بعدی و تطبیق پذیری داده‌های سنسور سبب می‌شوند که صرفا حرکت نسبی نقاط مختلف مشخص شوند.
برای رفع این نقیصه روش‌های جدیدتر و دستگاه های به روزتر تعمیم یافته اند.

روش آنالیز ODS با متدهای گرافیکی

اجرای این روش نیازمند این است که یک مدل سه بعدی از تجهیز در اختیار داشته باشید، چرا که فراخوانی تجهیز در آن از دستگاه صورت می گیرد.

اگر مدل سه بعدی در دستگاه موجود نباشد می بایست از نرم افزار های نقشه کشی سه بعدی استفاده کرد. با فراخوانی مدل سه بعدی در دستگاه، ارتعاش سنجی نقاط نسبت به یک نقطه رفرنس، انجام می گیرد. لزوم استفاده از سنسور رفرنس برای مقایسه نتایج و یافتن حرکت نسبی نقاط مختلف نسبت به یکدیگر ضروری می‌باشد. مشخصاً نقطه رفرنس دیتا برداری، در پروسه اخذ دیتا باید ثابت باشد.

قابل ذکی است که افزایش تعداد نقاط دیتابرداری بر کیفیت تحلیل خروجی تاثیرگذار است. با این وصف نرم افزاری که بتواند مدل های نقشه کشی سه بعدی را به عنوان ورودی دریافت کند بیش از پیش حائز اهمیت می‌باشد. در شکل زیر تعدادی از تصاویر مدل های سه بعدی و روند خروجی روش آنالیز ODS با متدهای گرافیکی در زیر مشخص می‌باشد.

همچنین فراخوانی مدل های سه بعدی مطابق با عکس زیر صورت می‌پذیرد.

بر اساس تصاویر بالا نقاط مختلف مدل مشخص می باشند. برای انجام فرآیند ODS دامنه و فاز مورد نیاز است که برای 4 نقطه موجود، این اطلاعات مورد مشاهده می شود. قطعاً افزایش تعداد نقاط، افزایش بهره وری و کیفیت فرآیند ODS را نتیجه خواهد داد.

اما محصول شگفت آور و تحول عظیم صنعت ارتعاشات به روش سوم مربوط است که در ادامه آن را بیان می کنیم .

Dragon Vision
سومین شیوه از روش آنالیز ODS مربوط به تکنولوژی فوق پیشرفته Dragon Vision است که بر مبنای پردازش تصویر بسط می یابد. مطابق با اصول آن تنها نیاز است که از تجهیز یک ویدئو کوتاه گرفته شود. سپس ویدئوی گفته شده در بستر نرم افزاری Dragon Vision فراخوانی می‌شود. برای تحلیل دقیق و صحیح نیاز به کالیبراسیون وجود دارد. این متد با سه روش زیر کالیبره می گردد.
1. کالیبره نتایج با ورودی فاصله مشخص در دستگاه
2. کالیبره نتایج به واسطه ورودی داده ارتعاشاتی نقاط رفرنس
3. کالیبره نتایج به واسطه ورودی فایل حوزه فرکانسی نقاط رفرنس

معرفی Dragon Vision

مطابق با روش اول فاصله ای مشخص از تجهیزی که فیلمبرداری شده است انتخاب می گردد و به عنوان ورودی در اختیار تجهیز قرار می گیرد و کالیبره داده ها صورت می‌پذیرد.
در روش دوم مقادیر میانگین و موثر ارتعاشاتی نقاط رفرنس برای کالیبرع در اختیار دستگاه قرار می گیرد و سپس ارتعاشات سایر نقط نیز مطابق با این مقادیر کالیبره می‌شود.
در روش سوم فایل حوزه فرکانس فراخوانی می‌شود و فرکانس دور دستگاه نیز به عنوان نقطه تارگت انتخاب می گردد و روند کالیبره انجام می‌پذیرد.

تعدادی از مزایای تکنولوژی Dragon Vision نسبت به روش های پیشین در زیر مشخص می‌باشد.
* در تکنولوژی Dragon با یک موبایل می توان فیلمبرداری را انجام داد و نیاز به هیچ سنسوری برای دیتا برداری وجود ندارد.
* روش اول (آنالیز بر حسب نمودارهای Deflection) حتی از مدل گرافیکی تجهیز نیز استفاده نمی کند و اساسا مورد اول حتی برای تحلیل های اولیه نیز کافی نخواهدبود.
* برای استفاده از روش دوم (روش آنالیز ODS با متدهای گرافیکی) نیاز به مدل گرافیکی تجهیز است حال آنکه در عموم مواقع تحلیل استراکچر نیز مورد نیاز است.در حالی که با فیلمبرداری براحتی می توان ساختار و استراکچر را نیز بررسی و تحلیل کرد.
* در تجهیزات پیچیده صنعتی برای استفاده از روش دوم (روش آنالیز ODS با متدهای گرافیکی) نیاز به دانش نرم افزارهای نقشه کشی است حال آنکه Dragon Vision با آپشن پردازش تصویر این مشکل را به طور کامل رفع کرده است.

تعدادی از عکس های تکنولوژی Dragon Vision در زیر مشخص می‌باشد.

همانطور که از عکس ها مشخص می باشد این تجهیزات به راحتی بر روی تلفن همراه و تبلت ها قابل استفاده می‌باشند.
تکنولوژی Dragon Vision از سری محصولات شرکت Erbessd Instrument آمریکا می باشد