Comprensione del bump test
Definizione: Che cos'è un bump test?
Test d'urto (chiamato anche test di impatto o test del martello) è una semplice tecnica sperimentale per identificare frequenze naturali e smorzamento caratteristiche delle strutture o dei macchinari colpendoli con un martello (strumentato o meno) e misurando il risultato vibrazione libera risposta con accelerometri. L'impatto eccita simultaneamente tutte le modalità strutturali e Analisi FFT della risposta rivela frequenze naturali come picchi nel spettro di frequenza.
Il bump testing è il metodo più pratico per il campo test modali perché richiede solo un martello e un analizzatore di vibrazioni, senza costosi agitatori o configurazioni complesse. È ampiamente utilizzato per la risoluzione dei problemi risonanza problemi, verifica risonanze strutturali, e confermando che le frequenze operative siano adeguatamente separate dalle frequenze naturali.
Attrezzatura richiesta
Martello a percussione
Martello strumentato (preferito)
- Il trasduttore di forza nella testa del martello misura la forza d'impatto
- Abilita funzione di trasferimento calcolo (risposta/forza)
- Risultati quantitativi
- Costo: $500-3000
Non strumentato (semplice)
- Martello normale, mazzuolo di gomma o anche impatto manuale
- Misurata solo la risposta (non la forza)
- Identificazione qualitativa della frequenza
- Adatto a molte applicazioni sul campo
- Gratuito o a basso costo
Misurazione della risposta
- Accelerometro nel punto di risposta
- Collegato all'analizzatore di vibrazioni o all'acquisizione dati
- Capacità di analisi FFT richiesta
Analisi
- FFT del segnale di risposta
- Picchi = frequenze naturali
- Larghezza del picco = indicatore di smorzamento
Procedura di prova
Test di urto di base
- Collega l'accelerometro: Nel punto di misurazione della risposta
- Imposta Analizzatore: Modalità FFT, intervallo di frequenza appropriato
- Struttura dello sciopero: Impatto deciso con il martello
- Risposta alla cattura: Registra vibrazione suoneria giù
- Ripetere: Impatti multipli per la media (tipicamente 3-10)
- Analizzare: FFT mostra i picchi di frequenza naturale
Test avanzati
- Punti di risposta multipli per la determinazione della forma modale
- Martello strumentato per funzioni di trasferimento quantitative
- Coerenza analisi per convalidare la qualità dei dati
- Calcolo della funzione di risposta in frequenza (FRF)
Applicazioni
Identificazione della risonanza
Applicazione più comune:
- Determinare le frequenze naturali della struttura
- Confronta con le frequenze operative (1×, 2×, passaggio della lama, ecc.)
- Identificare se la risonanza causa vibrazioni elevate
- Strategie di modifica della guida
Diagnosi strutturale
- Identificare i componenti deboli o flessibili
- Individuare sciolto o strutture incrinate
- Valutare la rigidità delle fondamenta o del montaggio
- Confronto prima/dopo per la convalida delle modifiche
Test modali
- Determinare le frequenze naturali, le forme modali, lo smorzamento
- Convalidare i modelli di elementi finiti
- Ottimizzare la progettazione strutturale
Interpretazione
Identificazione delle frequenze naturali
- Picchi nello spettro di risposta all'impatto = frequenze naturali
- Picchi acuti = basso smorzamento (potenziale problema di risonanza)
- Picchi ampi = smorzamento elevato (risonanza meno critica)
- Picchi multipli = modalità multiple
Valutazione del rischio di risonanza
- Se la frequenza naturale corrisponde alla frequenza operativa (±20%) → rischio di risonanza
- Se ben separati (> 30% differenza) → sicuro
- L'altezza del picco indica il potenziale di amplificazione
Stima dello smorzamento
- Misurare la larghezza del picco a metà altezza massima
- Calcola il rapporto di smorzamento dalla larghezza di banda
- Oppure dal tasso di decadimento nel dominio del tempo
Vantaggi
Semplicità
- Attrezzatura minima richiesta
- Configurazione rapida (minuti)
- Nessuna potenza necessaria per l'eccitazione
- Esegui ovunque, in qualsiasi momento
Eccitazione a banda larga
- L'impatto eccita simultaneamente un'ampia gamma di frequenze
- Tutte le modalità identificate nel singolo test
- Più veloce dei metodi sinusoidali sweep
Praticità sul campo
- Nessuna grande attrezzatura da trasportare
- Lavori su macchinari installati
- Abbastanza veloce per la risoluzione dei problemi di routine
Limitazioni
Ripetibilità
- La forza d'impatto varia tra i colpi
- La media di più impatti aiuta
- Il martello strumentato fornisce una forza costante
Spettro di forza
- Lo spettro di impatto dipende dalla massa del martello e dalla durezza della punta
- Punta morbida: più contenuto a bassa frequenza
- Consiglio: più contenuti ad alta frequenza
- Potrebbe non eccitare tutte le frequenze allo stesso modo
Livelli di forza bassi
- Non è possibile effettuare test in condizioni di forza elevata
- Le non linearità potrebbero non essere eccitate
- Non adatto per test di risposta di alto livello
Il bump test è una tecnica semplice ma potente per identificare le frequenze naturali e le risonanze strutturali utilizzando solo un martello e un analizzatore di vibrazioni. La sua praticità per l'applicazione sul campo lo rende uno strumento essenziale per la risoluzione dei problemi di risonanza, la convalida di modifiche strutturali e l'esecuzione di rilievi modali rapidi senza l'ausilio di apparecchiature di prova specializzate.
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