Разбиране на bump тестването
Определение: Какво е Bump Test?
Тест за устойчивост на удар (наричано още изпитване с удар или изпитване с чук) е проста експериментална техника за идентифициране естествени честоти и затихване характеристики на конструкции или машини чрез удряне с чук (с инструменти или без) и измерване на получените свободна вибрация отговор с акселерометри. Ударът възбужда всички структурни режими едновременно и FFT анализ на отговора разкрива естествените честоти като пикове в честотен спектър.
Тестването с ударна мощност е най-практичният метод за полеви условия модално тестване защото изисква само чук и анализатор на вибрации – без скъпи вибрационни апарати или сложна настройка. Използва се широко за отстраняване на неизправности резонанс проблеми, проверка структурни резонанси, и потвърждаване, че работните честоти са адекватно разделени от собствените честоти.
Необходимо оборудване
Ударен чук
Инструментален чук (за предпочитане)
- Датчикът за сила в главата на чука измерва силата на удара
- Активира предавателна функция изчисление (отговор/сила)
- Количествени резултати
- Цена: $500-3000
Неинструментиран (прост)
- Обикновен чук, гумен чук или дори удар с ръка
- Измерва се само отговорът (не силата)
- Качествена честотна идентификация
- Подходящ за много полеви приложения
- Безплатно или на ниска цена
Измерване на отговора
- Акселерометър в точката на реакция
- Свързан с вибрационен анализатор или събиране на данни
- Необходима е възможност за FFT анализ
Анализ
- FFT на отговорния сигнал
- Върхове = собствени честоти
- Ширина на пика = индикатор за затихване
Процедура за изпитване
Основен тест за устойчивост
- Прикрепете акселерометъра: В точката на измерване на отговора
- Настройка на анализатора: FFT режим, подходящ честотен диапазон
- Структура на стачката: Силен удар с чук
- Отговор на заснемане: Запис на вибрационно позвъняване
- Повторете: Множество въздействия за осредняване (типично 3-10)
- Анализирайте: FFT показва пикове на естествената честота
Разширено тестване
- Множество точки на отговор за определяне на формата на режима
- Инструментален чук за количествени трансферни функции
- Съгласуваност анализ за валидиране на качеството на данните
- Изчисляване на функцията на честотната характеристика (FRF)
Приложения
Резонансна идентификация
Най-често срещано приложение:
- Определете собствените честоти на структурата
- Сравнете с работните честоти (1×, 2×, преминаване на лопатката и др.)
- Идентифицирайте дали резонансът причинява високи вибрации
- Стратегии за модификация на ръководствата
Структурна диагностика
- Идентифицирайте слаби или гъвкави компоненти
- Намерете хлабав или напукани конструкции
- Оценка на твърдостта на основата или монтажа
- Сравнение преди/след за валидиране на модификацията
Модално тестване
- Определете собствените честоти, формите на модовете, затихването
- Валидиране на модели с крайни елементи
- Оптимизиране на структурния дизайн
Тълкуване
Идентифициране на естествените честоти
- Пикове в спектъра на ударния отклик = собствени честоти
- Остри пикове = ниско затихване (потенциален проблем с резонанса)
- Широки пикове = високо затихване (резонансът е по-малко критичен)
- Множество пикове = множество режими
Оценка на риска от резонанс
- Ако собствената честота съвпада с работната честота (±20%) → риск от резонанс
- Ако е добре разделено (разлика > 30%) → безопасно
- Височината на пика показва потенциал за усилване
Оценка на затихването
- Измерете ширината на пика на половината от максималната височина
- Изчислете коефициента на затихване от честотната лента
- Или от скоростта на затихване във времевата област
Предимства
Простота
- Необходимо минимално оборудване
- Бърза настройка (минути)
- Не е необходима мощност за възбуждане
- Изпълнявайте навсякъде, по всяко време
Широколентово възбуждане
- Ударът възбужда едновременно широк честотен диапазон
- Всички режими, идентифицирани в един тест
- По-бързи от методите с променлива синусоида
Практичност на терен
- Няма нужда от транспортиране на голямо оборудване
- Работи по инсталирани машини
- Достатъчно бърз за рутинни проблеми
Ограничения
Повторяемост
- Силата на удара варира между ударите
- Осредняването на множество въздействия помага
- Инструменталният чук осигурява постоянна сила
Силов спектър
- Спектърът на удара зависи от масата на чука и твърдостта на върха
- Мек връх: повече нискочестотно съдържание
- Твърд съвет: повече високочестотно съдържание
- Може да не възбужда всички честоти еднакво
Ниски нива на сила
- Не може да се тества при условия на висока сила
- Нелинейностите може да не са възбудени
- Не е подходящ за тестване на отговор на високо ниво
Тестването с ударна честота е проста, но мощна техника за идентифициране на структурни собствени честоти и резонанси, използваща само чук и вибрационен анализатор. Практичността му за полево приложение го прави важен инструмент за отстраняване на неизправности при диагностициране на резонансни проблеми, валидиране на структурни модификации и извършване на бързи модални изследвания без специализирано тестово оборудване.