სიხშირის რეაქციის ფუნქციის (FRF) გაგება

1. განმარტება: რა არის სიხშირული რეაგირების ფუნქცია?

The სიხშირის რეაგირების ფუნქცია (FRF) არის საზომი, რომელიც აღწერს, თუ როგორ რეაგირებს სტრუქტურა, კომპონენტი ან სისტემა გამოყენებული აგზნების ძალაზე, სიხშირის ფუნქციის სახით. უფრო მარტივად რომ ვთქვათ, FRF გიჩვენებთ, თუ რამდენად ვიბრირებს სისტემა თითოეულ სიხშირეზე, როდესაც მას ცნობილი ძალით „დაარტყმით“.

FRF სტრუქტურული დინამიკის ფუნდამენტური კონცეფციაა, მოდალური ანალიზიდა რეზონანსული აღმოჩენა. ეს არსებითად გადაცემის ფუნქციაა, რომელიც გაზომილ გამოსავალ რეაქციას აკავშირებს (ჩვეულებრივ აჩქარება) გაზომილ შეყვანის ძალამდე.

FRF = გამომავალი რეაგირება / შემავალი ძალა

როგორც გამოსავალი, ასევე შემავალი სიგნალი სიხშირის ფუნქციებია, ხოლო FRF თავად კომპლექსური ფუნქციაა, რაც იმას ნიშნავს, რომ ის შეიცავს როგორც ამპლიტუდას, ასევე ფაზა ინფორმაცია.

2. როგორ იზომება FRF?

FRF, როგორც წესი, იზომება ტექნიკის გამოყენებით, რომელსაც ეწოდება „დარტყმის ტესტი“ ან დარტყმის ტესტი:

1. ერთი აქსელერომეტრი დამონტაჟებულია სტრუქტურაზე იმ წერტილში, სადაც უნდა გაიზომოს რეაქცია.
2. სტრუქტურა დარტყმულია კონკრეტულ წერტილში სპეციალური დარტყმით. ინსტრუმენტული ჩაქუჩიამ ჩაქუჩს წვერში ჩაშენებული აქვს ძალის სენსორი (დატვირთვის უჯრედი), რომელიც ზომავს დარტყმის შეყვანის ძალას.
3. მრავალარხიანი ვიბრაციის ანალიზატორი ერთდროულად იწერს როგორც ჩაქუჩის შემავალ სიგნალს, ასევე აქსელერომეტრის გამომავალ სიგნალს.
4. შემდეგ ანალიზატორი ასრულებს FFT ორივე სიგნალზე და ითვლის გამოსავლისა და შემავალი სიგნალის თანაფარდობას თითოეულ სიხშირულ ხაზზე. შედეგი არის FRF.

ეს პროცესი მეორდება მრავალი ზემოქმედებით, რომლებიც ერთად საშუალოდ გამოითვლება FRF-ის სუფთა და საიმედო გაზომვის მისაღებად.

3. FRF დიაგრამის ინტერპრეტაცია

FRF ჩვეულებრივ ორი დიაგრამის სახით არის ნაჩვენები:

• სიდიდის დიაგრამა: ეს გვიჩვენებს FRF-ის ამპლიტუდას სიხშირის მიმართ. დიაგრამაზე იქნება განსხვავებული პიკები და თითოეული პიკის სიხშირე შეესაბამება ბუნებრივი სიხშირე (ან რეზონანსული სიხშირე) სტრუქტურის. პიკის სიმაღლე გაძლიერების რაოდენობისა და დონის მაჩვენებელია ამორტიზაცია იმ რეზონანსზე.
• ფაზის დიაგრამა: ეს გვიჩვენებს ფაზურ ცვლას რეაქციასა და შემავალ ძალას შორის სიხშირესთან მიმართებაში. როდესაც სიხშირე რეზონანსში გადის, ფაზური დიაგრამა აჩვენებს დამახასიათებელ 180-გრადუსიან ცვლას. ეს ფაზური ცვლა საკუთარი სიხშირის საბოლოო დადასტურებაა.

4. ვიბრაციის დიაგნოსტიკაში გამოყენება

FRF შეუცვლელი ინსტრუმენტია დიაგნოსტიკისა და გადაჭრისთვის. რეზონანსი მანქანებისა და სტრუქტურების პრობლემები:

• ბუნებრივი სიხშირეების იდენტიფიცირება: ძირითადი გამოყენებაა დანადგარის, მისი ფუძის, დაკავშირებული მილსადენების ან მიმდებარე საყრდენი სტრუქტურის ბუნებრივი სიხშირეების ზუსტი იდენტიფიცირება.
• რეზონანსის დადასტურება: თუ მანქანა მუშაობის დროს კონკრეტულ სიხშირეზე ავლენს მაღალ ვიბრაციას, FRF გაზომვით შეიძლება დადასტურდეს, ემთხვევა თუ არა ეს სამუშაო სიხშირე სტრუქტურულ ბუნებრივ სიხშირეს. თუ სამუშაო სპექტრის პიკი ემთხვევა FRF-ის პიკს, მაშინ რეზონანსი დადასტურებულია, როგორც მაღალი ვიბრაციის ძირითადი მიზეზი.
• მოდალური ანალიზი: სტრუქტურის სხვადასხვა წერტილში FRF გაზომვების მიღებით, შესაძლებელია მისი ვიბრაციული რეჟიმების (რეზონანსზე მისი „ოპერაციული გადახრის ფორმების“) სრული კომპიუტერული მოდელის აგება. ეს მოდელი შეიძლება გამოყენებულ იქნას ეფექტური სტრუქტურული მოდიფიკაციების დასაპროექტებლად.
• სტრუქტურული მოდიფიკაცია („რა მოხდება, თუ“ ანალიზი): რეზონანსის დადასტურების შემდეგ, მოდალური მოდელის გამოყენება შესაძლებელია პოტენციური შესწორებების (მაგალითად, გამაგრების ან მასის დამატება) ეფექტის სიმულირებისთვის, სანამ რაიმე ფიზიკური ცვლილება განხორციელდება, რაც უზრუნველყოფს შემოთავაზებული გადაწყვეტის ეფექტურობას.

← დაბრუნება მთავარ ინდექსზე