Comprendre les tests de déclenchement
Définition : Qu'est-ce qu'un test de déclenchement ?
Test de choc (également appelé test d'impact ou test de marteau) est une technique expérimentale simple permettant d'identifier fréquences naturelles et amortissement caractéristiques des structures ou des machines en les frappant avec un marteau (instrumenté ou non) et en mesurant les vibration libre réponse avec accéléromètres. L'impact excite tous les modes structurels simultanément, et Analyse FFT de la réponse révèle des fréquences naturelles sous forme de pics dans le spectre de fréquences.
Les tests de choc sont la méthode la plus pratique sur le terrain tests modaux car il ne nécessite qu'un marteau et un analyseur de vibrations, sans vibrateurs coûteux ni configuration complexe. Il est largement utilisé pour le dépannage. résonance problèmes, vérification résonances structurelles, et confirmant que les fréquences de fonctionnement présentent une séparation adéquate des fréquences naturelles.
Équipement requis
Marteau à percussion
Marteau instrumenté (préféré)
- Le capteur de force dans la tête du marteau mesure la force d'impact
- Permet fonction de transfert calcul (réponse/force)
- Résultats quantitatifs
- Coût : $500-3000
Non instrumenté (simple)
- Marteau ordinaire, maillet en caoutchouc ou même marteau à percussion manuel
- Seule la réponse est mesurée (pas la force)
- Identification qualitative des fréquences
- Convient à de nombreuses applications sur le terrain
- Gratuit ou à faible coût
Mesure de la réponse
- Accéléromètre au point de réponse
- Connecté à un analyseur de vibrations ou à une acquisition de données
- Capacité d'analyse FFT requise
Analyse
- FFT du signal de réponse
- Pics = fréquences naturelles
- Largeur de pic = indicateur d'amortissement
Procédure de test
Test de choc de base
- Fixer l'accéléromètre : Au point de mesure de réponse
- Configurer l'analyseur : Mode FFT, plage de fréquences appropriée
- Structure de la grève : Impact ferme avec un marteau
- Capture Réponse: Enregistrement des vibrations
- Répéter: Impacts multiples pour la moyenne (3 à 10 typiques)
- Analyser: La FFT montre les pics de fréquence naturels
Tests avancés
- Points de réponse multiples pour la détermination de la forme du mode
- Marteau instrumenté pour fonctions de transfert quantitatives
- Cohérence analyse pour valider la qualité des données
- Calcul de la fonction de réponse en fréquence (FRF)
Applications
Identification par résonance
Application la plus courante :
- Déterminer les fréquences naturelles de la structure
- Comparer aux fréquences de fonctionnement (1×, 2×, passage de lame, etc.)
- Identifier si la résonance provoque des vibrations élevées
- Guider les stratégies de modification
Diagnostic structurel
- Identifier les composants faibles ou flexibles
- Situer lâche ou des structures fissurées
- Évaluer la rigidité des fondations ou du montage
- Comparaison avant/après pour la validation des modifications
Tests modaux
- Déterminer les fréquences naturelles, les formes de mode et l'amortissement
- Valider les modèles par éléments finis
- Optimiser la conception structurelle
Interprétation
Identifier les fréquences naturelles
- Pics dans le spectre de réponse aux impacts = fréquences naturelles
- Pics aigus = faible amortissement (problème de résonance potentiel)
- Pics larges = amortissement élevé (résonance moins critique)
- Plusieurs pics = plusieurs modes
Évaluation du risque de résonance
- Si la fréquence naturelle correspond à la fréquence de fonctionnement (±20%) → risque de résonance
- Si bien séparé (différence > 30%) → sûr
- La hauteur du pic indique le potentiel d'amplification
Estimation de l'amortissement
- Mesurer la largeur du pic à mi-hauteur maximale
- Calculer le taux d'amortissement à partir de la bande passante
- Ou à partir du taux de décroissance dans le domaine temporel
Avantages
Simplicité
- Équipement minimal requis
- Installation rapide (minutes)
- Aucune puissance nécessaire pour l'excitation
- Jouez n'importe où, n'importe quand
Excitation à large bande
- L'impact excite simultanément une large gamme de fréquences
- Tous les modes identifiés dans un seul test
- Plus rapide que les méthodes à sinus balayé
Pratique sur le terrain
- Pas de gros matériel à transporter
- Travaux sur machines installées
- Assez rapide pour le dépannage de routine
Limites
Répétabilité
- La force d'impact varie selon les frappes
- La moyenne de plusieurs impacts aide
- Le marteau instrumenté fournit une force constante
Spectre de force
- Le spectre d'impact dépend de la masse du marteau et de la dureté de la pointe
- Pointe souple : plus de contenu basse fréquence
- Conseil difficile : davantage de contenu à haute fréquence
- Peut ne pas exciter toutes les fréquences de la même manière
Faibles niveaux de force
- Impossible de tester dans des conditions de force élevée
- Les non-linéarités peuvent ne pas être excitées
- Ne convient pas aux tests de réponse de haut niveau
Le test de choc est une technique simple mais puissante permettant d'identifier les fréquences naturelles et les résonances structurelles à l'aide d'un simple marteau et d'un analyseur de vibrations. Sa praticité sur le terrain en fait un outil de dépannage essentiel pour diagnostiquer les problèmes de résonance, valider les modifications structurelles et réaliser des relevés modaux rapides sans équipement de test spécialisé.
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