Poveikio bandymų supratimas
Apibrėžimas: Kas yra smūginis testavimas?
Smūgio bandymai (dar vadinamas impulsiniu testavimu arba poveikio modaline analize) yra modalinis testavimas technika, naudojant instrumentinį smūginį plaktuką, kad konstrukcijoms būtų taikomi plataus diapazono jėgos impulsai, matuojant gautus rezultatus vibracija atsakymas su akcelerometrai. Technika apskaičiuoja dažnio atsako funkcijos (FRF), rodantys, kaip struktūros reaguoja kiekvienu dažniu, atskleidžiant natūralieji dažniai, režimo formosir slopinimas santykiai, būtini norint suprasti dinaminį elgesį ir diagnozuoti rezonanso problemas.
Smūginiai bandymai yra praktinė alternatyva vibraciniams modaliniams bandymams, suteikianti panašią informaciją, nereikalaujant sunkių, brangių elektromagnetinių vibracinių prietaisų ir sudėtingų tvirtinimo įtaisų. Jie plačiai naudojami rezonanso trikčių šalinimui, konstrukcijų modifikacijų patvirtinimui ir baigtinių elementų modelio koreliacijai mašinose ir konstrukcijų dinamikos taikymuose.
Įranga
Instrumentinis smūginis plaktukas
- Jėgos keitiklis: Pjezoelektrinis jutiklis plaktuko galvutėje matuoja smūgio jėgą
- Plaktuko masė: 0,1–5 kg, priklausomai nuo konstrukcijos dydžio ir dažnių diapazono
- Keičiami antgaliai: Kietas (plienas), vidutinio kietumo (plastikas), minkštas (guma)
- Išvestis: Jėgos signalas sinchronizuotas su atsako matavimu
- Įprasta kaina: $500-3000
Reakcijos jutikliai
- Akselerometrai lankytinose vietose
- Vienas judantis akselerometras arba keli fiksuoti jutikliai
- Geri dažnių diapazono atitikimo bandymo reikalavimai
Duomenų rinkimas
- Mažiausiai du kanalai (jėga ir atsakas)
- Vienalaikis mėginių ėmimas yra būtinas
- FFT analizatorius arba modalinės analizės programinė įranga
- Perdavimo funkcija ir koherencijos skaičiavimas
Bandymo procedūra
Vieno taško FRF
- Akselerometro tvirtinimas: Atsako vietoje
- Pasirinkite plaktuko antgalį: Atitikimas struktūrai ir dažnių diapazonui
- Streiko struktūra: Tvirtas, greitas smūgis sužadinimo taške
- Įrašo duomenys: Jėgos ir atsako signalai
- Apskaičiuokite FRF: H(f) = Atsakas(f) / Jėga(f)
- Vidurkis: Pakartokite 3–10 kartų, vidutiniai FRF
- Patikrinkite suderinamumą: Patikrinkite duomenų kokybę (koherencija > 0,9)
Daugiataškis testavimas
- Roving plaktukas: Smūgis keliuose taškuose, fiksuotas akselerometras
- Roving akselerometras: Fiksuotas smūgio taškas, judinkite akselerometrą
- Rezultatas: FRF iš kelių vietų atskleidžia režimo formas
- Tinklelio testavimas: Sisteminis taškų tinklelis, skirtas visapusiškam konstrukcijų tyrimui
Plaktuko antgalio pasirinkimas
Poveikis dažnio turiniui
- Kietas antgalis (plienas): Trumpa smūgio trukmė, aukšto dažnio turinys, tinka standžioms konstrukcijoms ir aukštiems dažniams (iki 10+ kHz)
- Vidutinio storio antgalis (nailonas/delrinas): Vidutinės trukmės, subalansuoto spektro, bendros paskirties (iki 2–5 kHz)
- Minkštas antgalis (guminis): Ilga trukmė, žemo dažnio akcentavimas, didelės/lanksčios struktūros (iki 500–1000 Hz)
Atitikimo struktūra
- Lengvos konstrukcijos: Mažas plaktukas, minkštu antgaliu (venkite pažeidimų, skambėjimo)
- Sunkios konstrukcijos: Didelis plaktukas, kietesnis antgalis (pakankamas sužadinimas)
- Nykščio taisyklė: Konstrukcija turėtų reaguoti, bet ne per daug (didžiausias pagreitis tipiškas 1–10 g)
Duomenų kokybė
Gera smūgio technika
- Greitas, švarus smūgis (be dvigubų smūgių)
- Plaktukas iš karto atitrūko (nelieka kontakte)
- Smūgis statmenai paviršiui
- Nuolatinė smūgio vieta
- Tinkamas jėgos lygis
Nuoseklumo patvirtinimas
- Koherencijos funkcija rodo matavimo kokybę
- Nuoseklumas artimas 1,0 (> 0,9) = geri duomenys
- Žemas koherencingumas = silpnas poveikis, triukšmas, netiesiškumas
- Atmeskite prastus smūgius, pakartokite bandymą
Rezultatai ir interpretacija
Dažnio atsako funkcija
- Didelio diagrama rodo amplifikacijos ir dažnio santykį
- Piko = natūralūs dažniai / rezonansai
- Piko aukštis = stiprinimo koeficientas (atvirkštinis slopinimui)
- Fazė diagramoje rodomi 180° poslinkiai per rezonansus
Natūralaus dažnio identifikavimas
- Išvardykite visas FRF viršūnes
- Pirmasis režimas paprastai yra žemiausio dažnio pikas
- Aukštesni režimai esant aukštesniems dažniams
- Palyginkite su veikimo dažniais, kad patikrintumėte trukdžius
Režimo formos nustatymas
- Iš kelių taškų testavimo
- Santykinės atsako amplitudės rezonanso metu apibrėžia deformacijos modelį
- Animacija įmanoma naudojant programinę įrangą
- Identifikuoja mazgus ir antinodus
Mašinų trikčių šalinimo taikymas
Rėmo rezonanso tyrimas
- Smūginis variklis arba ventiliatoriaus rėmas
- Nustatykite natūralius kadro dažnius
- Palyginkite su peilio praleidimu, variklio elektromagnetiniais dažniais
- Jei randamas atitikmuo → rezonansas yra problema
Fondo testavimas
- Smūginė plokštė arba pamatas
- Nustatykite pagrindinius natūralius dažnius
- Patikrinkite tinkamą standumą ir dažnių atskyrimą
Prieš/po palyginimai
- Bandymas prieš konstrukcijos modifikavimą
- Bandymas po (standėjimo, slopinimo, masės pokyčių)
- Patikrinkite, ar modifikacija pasiekė norimą efektą
- Kiekybiškai įvertinkite pagerėjimą
Smūginiai bandymai yra praktiška, ekonomiška modalinės analizės technika, prieinama lauko vibracijos specialistams. Naudojant tik instrumentinį plaktuką ir vibracijos analizatorių, smūginiai bandymai nustato konstrukcijų rezonansus, patvirtina modifikacijas ir pateikia dinaminę charakteristiką, reikalingą rezonanso problemoms spręsti ir konstrukcijų projektams optimizuoti mašinų ir konstrukcijų srityse.
EN 
AR 
AZ 
BG 
ZH 
HR 
CS 
DA 
NL 
ET 
FI 
FR 
DE 
KA 
EL 
HE 
HI 
HU 
ID 
IT 
JA 
KO 
LV 
LT 
MS 
NB 
FA 
PL 
PT_BR 
PT 
RO 
SR 
SK 
SL 
ES 
SV 
TH 
TR 
UR 
UK 
VI 