درک تست ضربه
تعریف: تست ضربه چیست؟
آزمایش ضربه (که به آن آزمایش ضربه یا آنالیز مودال ضربه نیز گفته می‌شود) یک آزمایش مودال تکنیکی که در آن از یک چکش ضربه‌ای ابزار دقیق برای اعمال تکانه‌های نیروی پهن‌باند به سازه‌ها و اندازه‌گیری نتایج آن استفاده می‌شود. لرزش پاسخ با accelerometers. این تکنیک محاسبه می‌کند توابع پاسخ فرکانسی (FRFها) که نشان می‌دهند ساختارها در هر فرکانس چگونه پاسخ می‌دهند، آشکار می‌کنند فرکانس‌های طبیعی, شکل‌های حالت، و میرایی نسبت‌های ضروری برای درک رفتار دینامیکی و تشخیص مشکلات رزونانس.
آزمایش ضربه، جایگزین عملی میدانی برای آزمایش مودال با لرزاننده است که اطلاعات مشابهی را بدون نیاز به لرزاننده‌های الکترومغناطیسی سنگین و گران‌قیمت و وسایل نصب پیچیده ارائه می‌دهد. این آزمایش به طور گسترده برای عیب‌یابی رزونانس، اعتبارسنجی اصلاح سازه و همبستگی مدل المان محدود در ماشین‌آلات و کاربردهای دینامیک سازه استفاده می‌شود.
تجهیزات
چکش ضربه‌ای ابزار دقیق
- مبدل نیرو: حسگر پیزوالکتریک در سر چکش، نیروی ضربه را اندازه‌گیری می‌کند.
- جرم چکش: 0.1-5 کیلوگرم بسته به اندازه ساختار و محدوده فرکانس
- نکات قابل تعویض: سخت (فولاد)، متوسط (پلاستیک)، نرم (لاستیک)
- خروجی: سیگنال نیرو با اندازه‌گیری پاسخ هماهنگ می‌شود
- هزینه معمول: $500-3000
حسگرهای واکنش
- شتاب‌سنج‌ها در نقاط مورد نظر
- شتاب‌سنج سیار تکی یا چندین حسگر ثابت
- الزامات تست تطبیق محدوده فرکانسی خوب
اکتساب داده‌ها
- حداقل دو کانال (نیرو و پاسخ)
- نمونه‌برداری همزمان ضروری است
- نرم‌افزار تحلیل FFT یا تحلیل مودال
- تابع انتقال و محاسبه همدوسی
روش آزمایش
FRF تک نقطه‌ای
- شتاب‌سنج نصب‌شده: در محل پاسخگویی
- نوک چکشی را انتخاب کنید: مطابقت با ساختار و محدوده فرکانسی
- ساختار ضربه: ضربه محکم و سریع در نقطه تحریک
- داده‌های ضبط: سیگنال‌های نیرو و پاسخ
- محاسبه FRF: H(f) = پاسخ(f) / نیرو(f)
- میانگین: ۳ تا ۱۰ بار تکرار کنید، میانگین FRF ها
- بررسی انسجام: کیفیت داده‌ها را تأیید کنید (انسجام > 0.9)
تست چند نقطه‌ای
- چکش سیار: ضربه به چندین نقطه، شتاب‌سنج ثابت
- شتاب‌سنج سیار: شتاب‌سنج ضربه‌ای نقطه ثابت، شتاب‌سنج حرکتی
- نتیجه: FRF های حاصل از مکان‌های مختلف، شکل مودها را آشکار می‌کنند.
- تست شبکه: شبکه سیستماتیک نقاط برای بررسی کامل سازه
انتخاب نوک چکشی
تأثیر بر محتوای فرکانسی
- نوک سخت (فولادی): مدت زمان ضربه کوتاه، محتوای فرکانس بالا، مناسب برای سازه‌های سفت و فرکانس‌های بالا (تا 10+ کیلوهرتز)
- نوک متوسط (نایلون/دلرین): مدت زمان متوسط، طیف متعادل، کاربرد عمومی (تا ۲-۵ کیلوهرتز)
- نوک نرم (لاستیکی): مدت زمان طولانی، تأکید بر فرکانس پایین، ساختارهای بزرگ/انعطاف‌پذیر (تا ۵۰۰ تا ۱۰۰۰ هرتز)
ساختار تطبیقی
- سازه‌های سبک: چکش کوچک، نوک نرم (از آسیب دیدن و زنگ زدن جلوگیری کنید)
- سازه‌های سنگین: چکش بزرگ، نوک سخت‌تر (تحریک کافی)
- قاعده کلی: سازه باید واکنش نشان دهد اما نه بیش از حد (شتاب اوج ۱-۱۰g به طور معمول)
کیفیت داده‌ها
تکنیک ضربه خوب
- ضربه سریع و تمیز (بدون برخورد دوگانه)
- هامر فوراً عقب کشید (در تماس باقی نمی‌ماند)
- عمود بر سطح ضربه بزنید
- محل برخورد ثابت
- سطح نیروی مناسب
اعتبارسنجی انسجام
- تابع انسجام، کیفیت اندازه‌گیری را نشان می‌دهد
- انسجام نزدیک به ۱.۰ (> ۰.۹) = داده‌های خوب
- انسجام کم = تأثیر ضعیف، نویز، غیرخطی بودن
- اثرات ضعیف را رد کنید، آزمایش را تکرار کنید
نتایج و تفسیر
تابع پاسخ فرکانسی
- نمودار بزرگی، میزان تقویت در مقابل فرکانس را نشان می‌دهد
- پیک‌ها = فرکانس‌های طبیعی/رزونانس‌ها
- ارتفاع پیک = ضریب تقویت (معکوس میرایی)
- فاز نمودار، جابجایی ۱۸۰ درجه‌ای در طول رزونانس‌ها را نشان می‌دهد
شناسایی فرکانس طبیعی
- تمام پیک‌های FRF را فهرست کنید
- حالت اول معمولاً کمترین پیک فرکانسی
- حالت‌های بالاتر در فرکانس‌های بالاتر
- برای بررسی تداخل، با فرکانس‌های عملیاتی مقایسه کنید
تعیین شکل مد
- از آزمایش چند نقطه‌ای
- دامنه‌های پاسخ نسبی در رزونانس، الگوی انحراف را تعریف می‌کنند
- امکان انیمیشن سازی با نرم افزار
- گره‌ها و آنتی‌گردها را شناسایی می‌کند
کاربردها در عیب‌یابی ماشین‌آلات
بررسی رزونانس قاب
- موتور ضربه‌ای یا قاب فن
- شناسایی فرکانس‌های طبیعی قاب
- مقایسه با عبور پره، فرکانس‌های الکترومغناطیسی موتور
- اگر تطابق پیدا شد → مشکل رزونانس است
آزمایش فونداسیون
- صفحه پایه یا فونداسیون ضربه گیر
- تعیین فرکانس‌های طبیعی فونداسیون
- سختی و جداسازی فرکانسی کافی را تأیید کنید
مقایسه قبل/بعد
- آزمایش قبل از اصلاح سازه
- آزمایش پس از (سخت‌سازی، میرایی، تغییرات جرم)
- تأیید کنید که اصلاح به اثر مطلوب رسیده است
- بهبود را کمّی کنید
آزمایش ضربه یک تکنیک آنالیز مودال کاربردی و مقرون به صرفه است که در دسترس متخصصان ارتعاشات میدانی قرار دارد. آزمایش ضربه تنها با استفاده از یک چکش و آنالیزور ارتعاش مجهز، رزونانس‌های سازه‌ای را شناسایی می‌کند، اصلاحات را اعتبارسنجی می‌کند و توصیف دینامیکی مورد نیاز برای حل مشکلات رزونانس و بهینه‌سازی طرح‌های سازه‌ای در ماشین‌آلات و کاربردهای سازه‌ای را فراهم می‌کند.
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 