ทำความเข้าใจเกี่ยวกับการทดสอบการกระแทก
คำจำกัดความ: Bump Test คืออะไร?
การทดสอบการกระแทก (เรียกอีกอย่างว่าการทดสอบแรงกระแทกหรือการทดสอบค้อน) เป็นเทคนิคการทดลองแบบง่ายๆ สำหรับการระบุ ความถี่ธรรมชาติ and การลดแรงสั่นสะเทือน ลักษณะของโครงสร้างหรือเครื่องจักรโดยการตีด้วยค้อน (มีเครื่องมือหรือไม่ก็ได้) และวัดผลลัพธ์ที่ได้ การสั่นสะเทือนแบบอิสระ ตอบกลับด้วย accelerometers. แรงกระแทกจะกระตุ้นโหมดโครงสร้างทั้งหมดพร้อมกัน และ การวิเคราะห์ FFT ของการตอบสนองเผยให้เห็นความถี่ธรรมชาติเป็นจุดสูงสุดใน สเปกตรัมความถี่.
การทดสอบการกระแทกเป็นวิธีปฏิบัติที่ดีที่สุดสำหรับภาคสนาม การทดสอบโหมด เพราะต้องใช้เพียงค้อนและเครื่องวิเคราะห์การสั่นสะเทือนเท่านั้น ไม่ต้องใช้เครื่องเขย่าราคาแพงหรือการติดตั้งที่ซับซ้อน มันถูกใช้เพื่อแก้ไขปัญหาอย่างกว้างขวาง เสียงก้อง ปัญหา การตรวจสอบ การสั่นพ้องเชิงโครงสร้าง, และยืนยันว่าความถี่ในการทำงานมีการแยกจากความถี่ธรรมชาติอย่างเพียงพอ.
อุปกรณ์ที่จำเป็น
ค้อนกระแทก
ค้อนเครื่องมือ (แนะนำ)
- ตัวแปลงแรงในหัวค้อนวัดแรงกระแทก
- ช่วยให้ ฟังก์ชันการถ่ายโอน การคำนวณ (การตอบสนอง/แรง)
- ผลเชิงปริมาณ
- ราคา : $500-3000
แบบไม่ใช้เครื่องมือ (แบบง่าย)
- ค้อนธรรมดา ค้อนยาง หรือแม้แต่ค้อนกระแทกมือ
- วัดเฉพาะการตอบสนอง (ไม่ใช่แรง)
- การระบุความถี่เชิงคุณภาพ
- เพียงพอสำหรับการใช้งานภาคสนามหลายประเภท
- ฟรีหรือต้นทุนต่ำ
การวัดผลการตอบสนอง
- เครื่องวัดความเร่งที่จุดตอบสนอง
- เชื่อมต่อกับเครื่องวิเคราะห์การสั่นสะเทือนหรือการรวบรวมข้อมูล
- จำเป็นต้องมีความสามารถในการวิเคราะห์ FFT
การวิเคราะห์
- FFT ของสัญญาณตอบสนอง
- จุดสูงสุด = ความถี่ธรรมชาติ
- ความกว้างของจุดสูงสุด = ตัวบ่งชี้การหน่วง
ขั้นตอนการทดสอบ
การทดสอบการกระแทกขั้นพื้นฐาน
- ติดเครื่องวัดความเร่ง: ณ จุดวัดการตอบสนอง
- การตั้งค่าเครื่องวิเคราะห์: โหมด FFT ช่วงความถี่ที่เหมาะสม
- โครงสร้างการโจมตี: กระแทกอย่างแรงด้วยค้อน
- การตอบสนองการจับภาพ: บันทึกการสั่นของเสียงเรียกเข้า
- ทำซ้ำ: ผลกระทบหลายประการสำหรับการเฉลี่ย (โดยทั่วไปคือ 3-10)
- วิเคราะห์: FFT แสดงจุดสูงสุดของความถี่ธรรมชาติ
การทดสอบขั้นสูง
- จุดตอบสนองหลายจุดสำหรับการกำหนดรูปร่างโหมด
- ค้อนเครื่องมือสำหรับฟังก์ชันการถ่ายโอนเชิงปริมาณ
- ความสอดคล้องกัน การวิเคราะห์เพื่อตรวจสอบคุณภาพข้อมูล
- การคำนวณฟังก์ชันการตอบสนองความถี่ (FRF)
แอปพลิเคชั่น
การระบุเรโซแนนซ์
แอปพลิเคชั่นที่พบมากที่สุด:
- กำหนดโครงสร้างความถี่ธรรมชาติ
- เปรียบเทียบกับความถี่ในการทำงาน (1×, 2×, ใบพัดผ่าน ฯลฯ)
- ระบุว่าการสั่นพ้องทำให้เกิดการสั่นสะเทือนสูงหรือไม่
- กลยุทธ์การปรับเปลี่ยนแนวทาง
การวินิจฉัยโครงสร้าง
- ระบุส่วนประกอบที่อ่อนแอหรือยืดหยุ่น
- ค้นหาตำแหน่งที่ตั้ง หลวม หรือโครงสร้างแตกร้าว
- ประเมินความแข็งของฐานรากหรือการติดตั้ง
- การเปรียบเทียบก่อน/หลังเพื่อการตรวจสอบความถูกต้องในการปรับเปลี่ยน
การทดสอบโหมด
- กำหนดความถี่ธรรมชาติ รูปร่างโหมด การหน่วง
- ตรวจสอบความถูกต้องของแบบจำลององค์ประกอบไฟไนต์
- เพิ่มประสิทธิภาพการออกแบบโครงสร้าง
การตีความ
การระบุความถี่ธรรมชาติ
- จุดสูงสุดในสเปกตรัมการตอบสนองต่อแรงกระแทก = ความถี่ธรรมชาติ
- จุดสูงสุดที่คมชัด = การหน่วงต่ำ (ปัญหาการสั่นพ้องที่อาจเกิดขึ้น)
- จุดสูงสุดกว้าง = การหน่วงสูง (การสั่นพ้องมีความสำคัญน้อยกว่า)
- หลายจุดสูงสุด = หลายโหมด
การประเมินความเสี่ยงจากการสั่นพ้อง
- หากความถี่ธรรมชาติตรงกับความถี่ในการทำงาน (±20%) → ความเสี่ยงจากการสั่นพ้อง
- หากแยกกันดี (> 30% ต่างกัน) → ปลอดภัย
- ความสูงของจุดสูงสุดบ่งชี้ศักยภาพการขยาย
การประมาณค่าการหน่วง
- วัดความกว้างของจุดสูงสุดที่ความสูงครึ่งหนึ่ง
- คำนวณอัตราส่วนการหน่วงจากแบนด์วิดท์
- หรือจากอัตราการสลายตัวในโดเมนเวลา
ข้อดี
ความเรียบง่าย
- อุปกรณ์ที่จำเป็นขั้นต่ำ
- ตั้งค่าด่วน (นาที)
- ไม่ต้องใช้ไฟฟ้าในการกระตุ้น
- ดำเนินการได้ทุกที่ทุกเวลา
การกระตุ้นแบบบรอดแบนด์
- แรงกระแทกกระตุ้นช่วงความถี่กว้างพร้อมกัน
- โหมดทั้งหมดที่ระบุในการทดสอบเดียว
- เร็วกว่าวิธีไซน์กวาด
การปฏิบัติจริงภาคสนาม
- ไม่ต้องขนย้ายอุปกรณ์ขนาดใหญ่
- งานติดตั้งเครื่องจักร
- รวดเร็วเพียงพอสำหรับการแก้ไขปัญหาทั่วไป
ข้อจำกัด
ความสามารถในการทำซ้ำ
- แรงกระแทกจะแตกต่างกันในแต่ละครั้งที่กระทบ
- การหาค่าเฉลี่ยผลกระทบหลายๆ อย่างช่วยได้
- ค้อนที่มีเครื่องมือช่วยสร้างแรงที่สม่ำเสมอ
ฟอร์ซสเปกตรัม
- สเปกตรัมการกระทบขึ้นอยู่กับมวลค้อนและความแข็งของปลายค้อน
- เคล็ดลับแบบซอฟต์ทิป: เนื้อหาความถี่ต่ำมากขึ้น
- เคล็ดลับสำคัญ: เนื้อหาความถี่สูงมากขึ้น
- อาจไม่กระตุ้นความถี่ทั้งหมดเท่าๆ กัน
ระดับแรงต่ำ
- ไม่สามารถทดสอบภายใต้สภาวะแรงสูงได้
- ความไม่เชิงเส้นอาจไม่ถูกกระตุ้น
- ไม่เหมาะสำหรับการทดสอบการตอบสนองระดับสูง
การทดสอบแบบ Bump Testing เป็นเทคนิคที่เรียบง่ายแต่ทรงพลังสำหรับการระบุความถี่ธรรมชาติของโครงสร้างและการสั่นพ้องโดยใช้เพียงเครื่องวิเคราะห์ค้อนและการสั่นสะเทือน การใช้งานจริงในภาคสนามทำให้เป็นเครื่องมือแก้ไขปัญหาที่จำเป็นสำหรับการวินิจฉัยปัญหาการสั่นพ้อง การตรวจสอบความถูกต้องของโครงสร้าง และการสำรวจแบบโมดัลอย่างรวดเร็วโดยไม่ต้องใช้อุปกรณ์ทดสอบเฉพาะทาง.