범프 테스트 이해
정의: 범프 테스트란 무엇인가?
범프 테스트 (충격 테스트 또는 해머 테스트라고도 함)은 식별을 위한 간단한 실험 기술입니다. 고유 진동수 및 제동 망치(계측기 설치 여부와 관계없이)로 구조물이나 기계를 두드려서 그 결과를 측정하여 구조물이나 기계의 특성을 알아냅니다. 자유 진동 응답 가속도계. 충격은 모든 구조적 모드를 동시에 자극하고 FFT 분석 응답의 피크로서 자연 주파수가 드러납니다. 주파수 스펙트럼.
범프 테스트는 현장에서 가장 실용적인 방법입니다. 모달 테스트 망치와 진동 분석기만 있으면 되기 때문에 값비싼 진동기나 복잡한 장비가 필요하지 않습니다. 문제 해결에 널리 사용됩니다. 공명 문제, 확인 구조적 공명, 그리고 작동 주파수가 자연 주파수와 적절히 분리되어 있는지 확인합니다.
필요한 장비
임팩트 해머
계측된 망치(권장)
- 망치 머리의 힘 센서는 충격력을 측정합니다.
- 가능하게 합니다 전달 함수 계산(응답/힘)
- 정량적 결과
- 비용: $500-3000
비계측(단순)
- 일반 망치, 고무 망치 또는 손으로 충격을 가해도 됩니다.
- 반응만 측정됨(힘이 아님)
- 정성적 주파수 식별
- 다양한 현장 응용 분야에 적합
- 무료 또는 저렴한 비용
응답 측정
- 응답 지점의 가속도계
- 진동 분석기 또는 데이터 수집에 연결됨
- FFT 분석 기능 필요
분석
- 응답 신호의 FFT
- 피크 = 고유 진동수
- 피크 폭 = 감쇠 지표
테스트 절차
기본 범프 테스트
- 가속도계 부착: 응답 측정 지점에서
- 분석기 설정: FFT 모드, 적절한 주파수 범위
- 파업 구조: 망치로 단단히 타격
- 캡처 응답: 진동 기록 울림
- 반복하다: 평균화를 위한 다중 영향(일반적으로 3-10개)
- 분석: FFT는 고유 주파수 피크를 보여줍니다.
고급 테스트
- 모드 형상 결정을 위한 다중 응답 지점
- 정량적 전달 함수를 위한 계측 망치
- 통일 데이터 품질을 검증하기 위한 분석
- 주파수 응답 함수(FRF) 계산
응용 프로그램
공명 식별
가장 일반적인 응용 프로그램:
- 구조 고유 진동수 결정
- 작동 주파수(1×, 2×, 블레이드 통과 등)와 비교하세요.
- 공진으로 인해 높은 진동이 발생하는지 확인하세요.
- 가이드 수정 전략
구조적 진단
- 취약하거나 유연한 구성 요소 식별
- 위치하고 있다 헐렁한 또는 균열이 생긴 구조물
- 기초 또는 장착 강성 평가
- 수정 검증을 위한 전후 비교
모달 테스트
- 고유 진동수, 모드 형상, 감쇠를 결정합니다.
- 유한 요소 모델 검증
- 구조 설계 최적화
해석
자연 주파수 식별
- 충격 응답 스펙트럼의 피크 = 고유 진동수
- 날카로운 피크 = 낮은 감쇠(잠재적 공진 문제)
- 넓은 피크 = 높은 감쇠(공진이 덜 중요함)
- 다중 피크 = 다중 모드
공명 위험 평가
- 고유진동수가 동작주파수(±20%)와 일치할 경우 → 공진위험
- 잘 분리된 경우(>30% 차이) → 안전
- 피크 높이는 증폭 전위를 나타냅니다.
감쇠 추정
- 반치 최대 높이에서 피크 폭 측정
- 대역폭에서 감쇠비 계산
- 또는 시간 영역에서의 감쇠율로부터
장점
간단
- 필요한 최소 장비
- 빠른 설정(분)
- 여기를 위해 전력이 필요하지 않습니다
- 언제 어디서나 공연하세요
광대역 여기
- 충격은 넓은 주파수 범위를 동시에 자극합니다.
- 단일 테스트에서 식별된 모든 모드
- 스윕 사인 방법보다 빠름
현장 실용성
- 운반할 대형 장비 없음
- 설치된 기계 작업
- 일상적인 문제 해결에 충분히 빠름
제한 사항
반복성
- 충격력은 타격마다 다릅니다.
- 여러 영향을 평균화하면 도움이 됩니다.
- 계측된 망치는 일관된 힘을 제공합니다.
힘 스펙트럼
- 충격 스펙트럼은 망치 질량과 팁 경도에 따라 달라집니다.
- 소프트 팁: 저주파 콘텐츠가 더 많음
- 하드 팁: 더 높은 빈도의 콘텐츠
- 모든 주파수를 동일하게 자극하지 않을 수 있습니다.
낮은 힘 수준
- 고하중 조건에서는 테스트할 수 없습니다.
- 비선형성은 흥분되지 않을 수 있습니다
- 고수준 응답 테스트에 적합하지 않음
범프 테스트는 해머와 진동 분석기만 사용하여 구조적 고유 진동수와 공진을 식별하는 간단하면서도 강력한 기술입니다. 현장 적용에 대한 실용성 덕분에 공진 문제 진단, 구조적 수정 사항 검증, 그리고 특수 시험 장비 없이도 신속한 모달 측량 수행에 필수적인 문제 해결 도구입니다.
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