Memahami Ujian Bump
Definisi: Apakah itu Ujian Bump?
Ujian benjolan (juga dipanggil ujian impak atau ujian tukul) ialah teknik eksperimen mudah untuk mengenal pasti frekuensi semula jadi and redaman ciri-ciri struktur atau jentera dengan memukulnya dengan tukul (beralat atau tidak) dan mengukur getaran percuma tindak balas dengan accelerometers. Kesannya merangsang semua mod struktur secara serentak, dan analisis FFT daripada tindak balas mendedahkan frekuensi semula jadi sebagai puncak dalam spektrum frekuensi.
Ujian benjolan adalah kaedah yang paling praktikal untuk lapangan ujian modal kerana ia hanya memerlukan tukul dan penganalisis getaran—tiada penggoncang mahal atau persediaan yang kompleks. Ia digunakan secara meluas untuk menyelesaikan masalah resonans masalah, pengesahan resonans struktur, dan mengesahkan bahawa frekuensi operasi mempunyai pemisahan yang mencukupi daripada frekuensi semula jadi.
Peralatan Diperlukan
Tukul Kesan
Tukul Berinstrumen (Diutamakan)
- Transduser daya dalam kepala tukul mengukur daya hentaman
- Membolehkan fungsi pemindahan pengiraan (tindak balas/daya)
- Keputusan kuantitatif
- Kos: $500-3000
Tidak Berinstrumen (Mudah)
- Tukul biasa, palu getah atau juga hentaman tangan
- Hanya tindak balas yang diukur (bukan paksaan)
- Pengenalpastian kekerapan kualitatif
- Mencukupi untuk banyak aplikasi lapangan
- Percuma atau kos rendah
Pengukuran Respons
- Accelerometer pada titik tindak balas
- Disambungkan kepada penganalisis getaran atau pemerolehan data
- Keupayaan analisis FFT diperlukan
Analisis
- FFT isyarat tindak balas
- Puncak = frekuensi semula jadi
- Lebar puncak = penunjuk redaman
Prosedur Ujian
Ujian Bonggol Asas
- Lampirkan Accelerometer: Pada titik pengukuran tindak balas
- Sediakan Penganalisis: Mod FFT, julat frekuensi yang sesuai
- Struktur Mogok: Kesan kukuh dengan tukul
- Tangkap Respons: Rakam deringan getaran
- Ulang: Berbilang kesan untuk purata (3-10 biasa)
- Menganalisis: FFT menunjukkan puncak frekuensi semula jadi
Ujian Lanjutan
- Titik tindak balas berbilang untuk penentuan bentuk mod
- Tukul beralat untuk fungsi pemindahan kuantitatif
- Kesepaduan analisis untuk mengesahkan kualiti data
- Pengiraan fungsi tindak balas frekuensi (FRF).
Aplikasi
Pengenalan Resonans
Aplikasi yang paling biasa:
- Tentukan frekuensi semula jadi struktur
- Bandingkan dengan frekuensi operasi (1×, 2×, hantaran bilah, dsb.)
- Kenal pasti jika resonans menyebabkan getaran tinggi
- Panduan strategi pengubahsuaian
Diagnosis Struktur
- Kenal pasti komponen yang lemah atau fleksibel
- Cari longgar atau struktur retak
- Nilai asas atau kekakuan pelekap
- Sebelum/selepas perbandingan untuk pengesahan pengubahsuaian
Ujian Modal
- Tentukan frekuensi semula jadi, bentuk mod, redaman
- Sahkan model elemen terhingga
- Optimumkan reka bentuk struktur
Tafsiran
Mengenalpasti Frekuensi Semula Jadi
- Puncak dalam spektrum tindak balas hentaman = frekuensi semula jadi
- Puncak tajam = redaman rendah (berpotensi masalah resonans)
- Puncak luas = redaman tinggi (resonans kurang kritikal)
- Berbilang puncak = berbilang mod
Menilai Risiko Resonans
- Jika frekuensi semula jadi sepadan dengan frekuensi operasi (±20%) → risiko resonans
- Jika dipisahkan dengan baik (> perbezaan 30%) → selamat
- Ketinggian puncak menunjukkan potensi penguatan
Anggaran Redaman
- Ukur lebar puncak pada ketinggian separuh maksimum
- Kira nisbah redaman daripada lebar jalur
- Atau daripada kadar pereputan dalam domain masa
Kelebihan
Kesederhanaan
- Peralatan minimum yang diperlukan
- Persediaan pantas (minit)
- Tiada kuasa diperlukan untuk pengujaan
- Lakukan di mana-mana, pada bila-bila masa
Pengujaan Jalur Lebar
- Kesan merangsang julat frekuensi yang luas secara serentak
- Semua mod dikenal pasti dalam ujian tunggal
- Lebih cepat daripada kaedah sinus yang disapu
Praktikal Lapangan
- Tiada peralatan besar untuk diangkut
- Bekerja pada jentera yang dipasang
- Cukup pantas untuk menyelesaikan masalah rutin
Had
Kebolehulangan
- Daya impak berbeza-beza antara serangan
- Purata pelbagai kesan membantu
- Tukul beralat memberikan daya yang konsisten
Spektrum Daya
- Spektrum impak bergantung pada jisim tukul dan kekerasan hujung
- Petua lembut: lebih banyak kandungan frekuensi rendah
- Petua keras: lebih banyak kandungan frekuensi tinggi
- Mungkin tidak merangsang semua frekuensi secara sama rata
Tahap Daya Rendah
- Tidak boleh menguji dalam keadaan daya tinggi
- Bukan lineariti mungkin tidak teruja
- Tidak sesuai untuk ujian tindak balas peringkat tinggi
Ujian benjolan ialah teknik yang mudah tetapi berkuasa untuk mengenal pasti frekuensi semula jadi struktur dan resonans menggunakan hanya tukul dan penganalisis getaran. Kepraktisan untuk aplikasi lapangan menjadikannya alat penyelesaian masalah yang penting untuk mendiagnosis masalah resonans, mengesahkan pengubahsuaian struktur dan melaksanakan tinjauan modal pantas tanpa peralatan ujian khusus.