Tezliyə Cavab Funksiyasını (FRF) Anlamaq
1. Tərif: Tezliyə cavab funksiyası nədir?
The Tezliyə cavab funksiyası (FRF) strukturun, komponentin və ya sistemin tezliyin funksiyası olaraq tətbiq olunan həyəcan qüvvəsinə necə reaksiya verdiyini təsvir edən ölçüdür. Daha sadə dillə desək, FRF sizə məlum güclə “vurduğunuz” zaman sistemin hər tezlikdə nə qədər titrəyəcəyini bildirir.
FRF struktur dinamikasında əsas anlayışdır, modal analiz, və rezonans aşkarlanması. Bu, mahiyyətcə ölçülən çıxış cavabı ilə əlaqəli ötürmə funksiyasıdır (adətən sürətlənmə) ölçülmüş giriş qüvvəsinə.
FRF = Çıxış Cavab / Giriş Gücü
Həm çıxış, həm də giriş tezliyin funksiyalarıdır və FRF özü mürəkkəb funksiyadır, yəni həm amplituda, həm də faza məlumat.
2. FRF necə ölçülür?
FRF adətən “təsir testi” və ya adlanan texnika ilə ölçülür zərbə testi:
- An akselerometr cavabın ölçülməsi lazım olan nöqtədə konstruksiyaya quraşdırılır.
- Quruluş xüsusi bir nöqtədə xüsusi ilə vurulur alətli çəkic. Bu çəkicin ucuna yerləşdirilmiş güc sensoru (yük hüceyrəsi) var və bu, zərbənin giriş gücünü ölçür.
- Çox kanallı vibrasiya analizatoru eyni vaxtda həm çəkicdən gələn giriş siqnalını, həm də akselerometrdən çıxış siqnalını qeyd edir.
- Daha sonra analizator bir əməliyyat həyata keçirir FFT hər iki siqnalda və hər tezlik xəttində çıxışın girişə nisbətini hesablayır. Nəticə FRF-dir.
Bu proses təmiz və etibarlı FRF ölçülməsi yaratmaq üçün birlikdə orta hesablanan çoxsaylı təsirlərlə təkrarlanır.
3. FRF Süjetinin şərh edilməsi
FRF adətən iki süjet şəklində göstərilir:
- Böyük Süjet: Bu, FRF-nin tezliyə qarşı amplitüdünü göstərir. Süjetdə fərqli zirvələr olacaq və hər zirvənin tezliyi a-a uyğundur təbii tezlik (və ya rezonans tezliyi) strukturunun. Zirvənin hündürlüyü gücləndirmə miqdarının və səviyyəsinin göstəricisidir amortizasiya həmin rezonansda.
- Faza süjeti: Bu, cavab və giriş qüvvəsi ilə tezlik arasında faza sürüşməsini göstərir. Tezlik rezonansdan keçdikdə, faza planı xarakterik 180 dərəcə sürüşməni göstərəcəkdir. Bu faza sürüşməsi təbii tezliyin qəti təsdiqidir.
4. Vibrasiya Diaqnostikasında Tətbiqlər
FRF diaqnostika və həlli üçün əvəzsiz vasitədir rezonans maşın və strukturlarda problemlər:
- Təbii tezliklərin müəyyən edilməsi: Əsas istifadə maşının, onun əsasının, birləşdirilmiş boru kəmərinin və ya ətrafdakı dəstək strukturunun təbii tezliklərini dəqiq müəyyən etməkdir.
- Rezonansı təsdiqləyən: Maşın əməliyyat zamanı müəyyən tezlikdə yüksək vibrasiya nümayiş etdirirsə, FRF ölçməsi həmin iş tezliyinin struktur təbii tezliklə üst-üstə düşdüyünü təsdiqləyə bilər. Əməliyyat spektrindəki zirvə FRF-də zirvəyə uyğun gəlirsə, rezonans yüksək vibrasiyanın əsas səbəbi kimi təsdiqlənir.
- Modal təhlil: Quruluşun müxtəlif nöqtələrində FRF ölçmələri aparmaqla, onun vibrasiya rejimlərinin tam kompüter modeli (rezonansda “İşləmə əyilmə formaları”) qurula bilər. Bu model effektiv struktur dəyişiklikləri layihələndirmək üçün istifadə edilə bilər.
- Struktur Dəyişiklikləri (“Nə olarsa” Təhlili): Rezonans təsdiq edildikdən sonra modal modeldən təklif olunan həllin effektiv olmasını təmin edərək, hər hansı fiziki dəyişiklik edilməmişdən əvvəl potensial düzəlişlərin təsirini (məsələn, bərkidici və ya kütlə əlavə etmək) simulyasiya etmək üçün istifadə oluna bilər.