Разбиране на тестовете за въздействие
Определение: Какво е тестване на удара?
Тестване на удар (наричано още импулсно тестване или анализ на ударни модове) е модално тестване техника, използваща инструментален ударен чук за прилагане на широколентови силови импулси върху конструкции, като същевременно се измерват получените вибрация отговор с акселерометри. Техниката изчислява функции на честотната характеристика (FRF), показващи как структурите реагират на всяка честота, разкривайки естествени честоти, форми на режимаи затихване съотношения, съществени за разбирането на динамичното поведение и диагностицирането на резонансни проблеми.
Ударният тест е практичната алтернатива на модалните тестове с вибрационни машини, предоставяйки подобна информация, без да е необходимо да се използват тежки, скъпи електромагнитни вибрационни машини и сложни монтажни приспособления. Той се използва широко за отстраняване на проблеми с резонанс, валидиране на структурни модификации и корелация на модели с крайни елементи в машиностроенето и структурната динамика.
Оборудване
Инструментален ударен чук
- Датчик за сила: Пиезоелектричният сензор в главата на чука измерва силата на удара
- Маса на чука: 0,1-5 кг в зависимост от размера на конструкцията и честотния диапазон
- Сменяеми накрайници: Твърд (стомана), среден (пластмаса), мек (гума)
- Изход: Сигнал за сила, синхронизиран с измерване на отговора
- Типична цена: $500-3000
Сензори за реакция
- Акселерометри на точки от интерес
- Единичен подвижен акселерометър или множество фиксирани сензори
- Изисквания за тест за добро съвпадение на честотния диапазон
Събиране на данни
- Минимум два канала (сила и реакция)
- Едновременното вземане на проби е от съществено значение
- FFT анализатор или софтуер за модален анализ
- Изчисляване на предавателна функция и кохерентност
Процедура за изпитване
Едноточкова FRF
- Монтаж на акселерометър: На мястото на отговор
- Изберете връх на чука: Съответствие със структурата и честотния диапазон
- Структура на стачката: Силен, бърз удар в точката на възбуждане
- Запис на данни: Сигнали за сила и реакция
- Изчисляване на FRF: H(f) = Отговор(f) / Сила(f)
- Средно: Повторете 3-10 пъти, средни FRF
- Проверете съгласуваността: Проверете качеството на данните (кохерентност > 0.9)
Многоточково тестване
- Подвижен чук: Удар в множество точки, фиксиран акселерометър
- Подвижен акселерометър: Удар с фиксирана точка, преместване на акселерометъра
- Резултат: FRF от множество местоположения разкриват форми на режима
- Тестване на мрежата: Систематична мрежа от точки за пълно структурно проучване
Избор на връх на чук
Влияние върху честотното съдържание
- Твърд връх (стомана): Кратка продължителност на удара, високочестотно съдържание, подходящо за твърди конструкции и високи честоти (до 10+ kHz)
- Среден връх (найлон/делрин): Умерена продължителност, балансиран спектър, общо предназначение (до 2-5 kHz)
- Мек връх (гумен): Дълга продължителност, акцент върху ниските честоти, големи/гъвкави структури (до 500-1000 Hz)
Съвпадаща структура
- Леки конструкции: Малък чук, мек връх (избягвайте повреди, звънене)
- Тежки конструкции: Голям чук, по-твърд връх (адекватно възбуждане)
- Правило: Структурата трябва да реагира, но не прекомерно (пиково ускорение типично 1-10g)
Качество на данните
Добра техника на въздействие
- Бърз и чист удар (без двойни удари)
- Хамър се отдръпна веднага (не поддържа контакт)
- Ударете перпендикулярно на повърхността
- Постоянно местоположение на удара
- Подходящо ниво на сила
Валидиране на кохерентност
- Функцията за кохерентност показва качеството на измерването
- Кохерентност близо до 1.0 (> 0.9) = добри данни
- Ниска кохерентност = слабо въздействие, шум, нелинейност
- Отхвърлете лошите въздействия, повторете теста
Резултати и интерпретация
Функция за честотна характеристика
- Графиката на величината показва усилването спрямо честотата
- Върхове = собствени честоти/резонанси
- Височина на пика = коефициент на усилване (обратно на затихването)
- Фаза графиката показва 180° измествания през резонанси
Идентификация на естествената честота
- Избройте всички върхове от FRF
- Първият режим обикновено е с най-ниска честота
- По-високи режими при по-високи честоти
- Сравнете с работните честоти за проверка на смущенията
Определяне на формата на режима
- От многоточково тестване
- Относителните амплитуди на отговора при резонанс определят модела на отклонение
- Възможна е анимация със софтуер
- Идентифицира възли и антивъзли
Приложения при отстраняване на неизправности в машини
Изследване на резонанса на рамката
- Ударен мотор или рамка на вентилатора
- Идентифицирайте естествените честоти на рамката
- Сравнете с преминаващите лопатки, електромагнитните честоти на двигателя
- Ако се открие съвпадение → проблемът е резонанс
Тестване на фондации
- Ударна основна плоча или фундамент
- Определете собствените честоти на основата
- Проверете адекватната твърдост и честотно разделяне
Сравнения преди/след
- Тест преди структурна модификация
- Тест след (втвърдяване, затихване, промени в масата)
- Проверете дали модификацията е постигнала желания ефект
- Количествено определяне на подобрението
Ударните изпитвания са практична, рентабилна техника за модален анализ, достъпна за специалисти по вибрации в полеви условия. Използвайки само инструментален чук и анализатор на вибрации, ударните изпитвания идентифицират структурни резонанси, валидират модификации и осигуряват динамична характеристика, необходима за решаване на резонансни проблеми и оптимизиране на структурните проекти в машинни и структурни приложения.
EN 
AR 
AZ 
BG 
ZH 
HR 
CS 
DA 
NL 
ET 
FI 
FR 
DE 
KA 
EL 
HE 
HI 
HU 
ID 
IT 
JA 
KO 
LV 
LT 
MS 
NB 
FA 
PL 
PT_BR 
PT 
RO 
SR 
SK 
SL 
ES 
SV 
TH 
TR 
UR 
UK 
VI 