仿真模型的验证是激光振动计的一个重要应用领域。为此，将有限元网格的几何数据导入测量系统的软件中，并通过集成的对准流程与实物进行对准。借助集成的几何测量功能，模型与原型之间的任何几何偏差均可进行校正，并更新到模型中。这有助于将仿真模型与实验数据进行高精度、省时的对准。
与在被测结构上安装大量加速度传感器的传统方法相比，激光振动计具有诸多优势。例如，在汽车模态测试中，为了对齐有限元仿真模型，需要将40至400个传感器安装在精确计算出的位置上，并进行三维精确对准以进行测量。 在此过程中，必须确定欧拉角，以便将传感器的测量方向与曲面物体坐标系对齐。
然而，安装和调整不仅耗时，还存在较高的出错风险——因为传感器放置和对准时哪怕最微小的偏差都可能导致测量误差。同时，传感器会改变被测对象的质量，这一点也必须予以考虑；而且受传感器尺寸限制，无法随意增加传感器数量。
而扫描式振动计的激光束本身没有质量，理论上测量点数量可以任意增加；相应的几何数据可直接从仿真中的有限元网格或CAD图纸中导入测量系统的软件中。通过集成的对齐流程，这些数据会与实际物体进行对齐。 最终，通过这种方式获得的测量结果更加精确、更有意义，且耗时大幅减少，特别是当激光扫描振动计安装在可自动执行测试的机器人系统上时。激光振动测量及其自动化版本RoboVib®具有诸多优势，通过一个具体案例可以最直观地说明这些优势。
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在对制动盘进行模态试验时，将其包含约150,000个节点的有限元壳模型导入Polytec 激光扫描振动计的软件中（图1）。 网格中的四个显著点有助于向软件“教导”物体的位置。为此，将激光束的交点依次移动到这些显著位置，记录下机械臂的相应位置，并将有限元网格中的对应坐标分配给这些位置。
随后，将导入的有限元网格粗化至5,000个点，因为虽然可以使用150,000个点进行测量，但这非常耗时（图2）。 此外，即使是为了展示复杂的振动模态，也完全不需要有限元法所要求的如此高的空间分辨率。为了便于日后确定相关性，在粗化过程中仅删除了部分点，而未对其进行位移。剩余的 5,000 个点仍位于其原始位置，并保留了原始索引。
在下一步中，编程设定了约 20 个机器人位置，通过这些位置，利用扫描镜可以从各个方向对整个物体进行测量。教导参考点、编程设定机器人位置以及对程序进行测试运行仅需一个工作日。 现在，系统已准备就绪，可以开始测试。由于RoboVib®的模态分析会自动运行，因此无需人工监视测试过程。例如，它甚至可以通宵运行，不受工作时间限制。
复杂挠度形状的详细示意图
为了对制动盘进行模态试验，选用了自动模态冲击锤，该冲击锤以与轴线成一定角度的方式进行冲击，以激发尽可能多的模态（图3）。模态冲击锤消除了阻抗传感器的影响——而使用电动力振动台时，这种传感器总是必不可少的。同时，它还能激发远高于本实验所需频率的振动。
评估了最高达10 kHz的频率。该评估表明，即使在较高频率下，也能清晰详细地呈现复杂的挠度形状（图4）。由于这是一个三维测量系统，因此捕获了所有三个空间分量。随后，将测量数据导出为通用文件格式，并使用有限元分析（FEM）工具进行了模态提取。
得益于出色的空间分辨率和非反应性，即使是复杂的振动模态也能分别进行可视化展示（图5）。这些振动模态可与有限元模拟结果直接进行比较。在验证了有限元模型的质量后，将模型参数调整为最能贴合实际试样的状态。
