A bump tesztelés megértése
Definíció: Mi az a bump teszt?
Bump teszt (más néven ütésvizsgálat vagy kalapácsvizsgálat) egy egyszerű kísérleti technika az azonosítására természetes frekvenciák és csillapítás szerkezetek vagy gépek jellemzői kalapáccsal (műszeres vagy nem) ütve őket, és a kapott eredmény mérésével szabad rezgés válasz a gyorsulásmérők. A becsapódás egyszerre gerjeszti az összes szerkezeti módot, és FFT-elemzés a válasz a természetes frekvenciákat csúcsokként mutatja a frekvenciaspektrum.
A bump tesztelés a legpraktikusabb terepi módszer modális tesztelés mivel csak egy kalapácsot és rezgéselemzőt igényel – nincsenek drága rázógépek vagy bonyolult beállítások. Széles körben használják hibakeresésre rezonancia problémák, ellenőrzés szerkezeti rezonanciák, és megerősítve, hogy az üzemi frekvenciák megfelelően elkülönülnek a természetes frekvenciáoktól.
Szükséges felszerelés
Ütőkalapács
Műszeres kalapács (előnyben részesített)
- A kalapácsfejben található erőátalakító méri az ütőerőt
- Lehetővé teszi átviteli függvény számítás (válasz/erő)
- Mennyiségi eredmények
- Ár: $500-3000
Nem műszeres (egyszerű)
- Hagyományos kalapács, gumikalapács, vagy akár kézi ütő
- Csak a választ mértük (nem az erőt)
- Kvalitatív frekvenciaazonosítás
- Számos terepi alkalmazáshoz megfelelő
- Ingyenes vagy alacsony költségű
Válaszmérés
- Gyorsulásmérő a válaszponton
- Rezgéselemzőhöz vagy adatgyűjtőhöz csatlakoztatva
- FFT analízis képesség szükséges
Elemzés
- A válaszjel FFT-je
- Csúcsok = természetes frekvenciák
- Csúcs szélessége = csillapítási jelző
Vizsgálati eljárás
Alapvető bump teszt
- Gyorsulásmérő csatlakoztatása: A válaszmérési ponton
- Az analizátor beállítása: FFT mód, megfelelő frekvenciatartomány
- Ütésszerkezet: Erős ütés kalapáccsal
- Rögzítési válasz: Rezgés lecsengésének rögzítése
- Ismétlés: Többszörös hatások az átlagoláshoz (3-10 tipikus)
- Elemzés: Az FFT természetes frekvenciacsúcsokat mutat
Speciális tesztelés
- Több válaszpont a módus alakjának meghatározásához
- Műszeres kalapács kvantitatív átviteli függvényekhez
- Koherencia elemzés az adatminőség validálására
- Frekvenciaválasz függvény (FRF) számítása
Alkalmazások
Rezonancia azonosítás
Leggyakoribb alkalmazás:
- Határozza meg a szerkezet természetes frekvenciáit
- Hasonlítsa össze az üzemi frekvenciákkal (1×, 2×, pengeáthaladás stb.)
- Határozza meg, hogy a rezonancia okoz-e nagy rezgést
- Útmutató módosítási stratégiák
Szerkezeti diagnózis
- A gyenge vagy rugalmas alkatrészek azonosítása
- Helymeghatározás laza vagy repedt szerkezetek
- Az alapozás vagy a rögzítés merevségének felmérése
- Előtte/utána összehasonlítás a módosítások validálásához
Modális tesztelés
- Sajátfrekvenciák, módusalakok és csillapítás meghatározása
- Végeselem modellek validálása
- Optimalizálja a szerkezeti tervezést
Értelmezés
Természetes frekvenciák azonosítása
- Az ütésválasz spektrumának csúcsai = természetes frekvenciák
- Éles csúcsok = alacsony csillapítás (potenciális rezonancia probléma)
- Széles csúcsok = magas csillapítás (a rezonancia kevésbé kritikus)
- Több csúcs = több módus
Rezonancia kockázat felmérése
- Ha a természetes frekvencia megegyezik az üzemi frekvenciával (±20%) → rezonancia kockázat
- Ha jól elkülönül (> 30% különbség) → biztonságos
- A csúcsmagasság az amplifikációs potenciált jelzi
Csillapítás becslése
- A csúcs szélességének mérése a maximális magasság felénél
- Számítsa ki a csillapítási arányt a sávszélességből
- Vagy az időtartománybeli bomlási sebességből
Előnyök
Egyszerűség
- Minimális felszerelés szükséges
- Gyors beállítás (perc)
- Nincs szükség energiára a gerjesztéshez
- Bárhol, bármikor felléphet
Szélessávú gerjesztés
- Az ütés egyszerre gerjeszti a széles frekvenciatartományt
- Minden módot azonosítottak egyetlen tesztben
- Gyorsabb, mint a sweepelt szinusz módszerek
Terepi gyakorlatiasság
- Nincsenek nagyméretű berendezések szállítása
- Telepített gépeken dolgozik
- Elég gyors a rutinszerű hibaelhárításhoz
Korlátozások
Ismételhetőség
- Az ütés ereje ütésenként változik
- Több hatás átlagolása segít
- A műszeres kalapács állandó erőt biztosít
Erőspektrum
- Az ütési spektrum a kalapács tömegétől és a hegy keménységétől függ
- Lágy hegy: több alacsony frekvenciájú tartalom
- Kemény tipp: több gyakori tartalom
- Nem gerjeszthet minden frekvenciát egyformán
Alacsony erőszintek
- Nagy erőhatás alatt nem tesztelhető
- A nemlinearitások nem feltétlenül gerjesztettek
- Nem alkalmas magas szintű válaszvizsgálatra
A bump tesztelés egy egyszerű, mégis hatékony technika a szerkezeti természetes frekvenciák és rezonanciák azonosítására, csupán kalapács és rezgéselemző segítségével. A terepi alkalmazás praktikussága nélkülözhetetlen hibaelhárítási eszközzé teszi a rezonanciaproblémák diagnosztizálásában, a szerkezeti módosítások validálásában és a gyors modális felmérések elvégzésében speciális tesztberendezések nélkül.