Darbe Testinin Anlaşılması
Tanım: Darbe Testi Nedir?
Darbe testi (aynı zamanda dürtü testi veya etki modal analizi olarak da adlandırılır) bir modal test geniş bantlı kuvvet darbelerini yapılara uygulamak ve ortaya çıkan darbeyi ölçmek için aletli bir darbe çekici kullanan teknik titreşim ile yanıt ivmeölçerler. Teknik hesaplamalar yapar frekans tepkisi fonksiyonları (FRF'ler) yapıların her frekansta nasıl tepki verdiğini göstererek, doğal frekanslar, mod şekilleri, Ve sönümleme Dinamik davranışı anlamak ve rezonans problemlerini teşhis etmek için gerekli oranlar.
Darbe testi, ağır ve pahalı elektromanyetik sarsıcılar ve karmaşık montaj aparatları gerektirmeden benzer bilgiler sağlayan, sarsıcı modal testine pratik bir saha alternatifidir. Makine ve yapı dinamiği uygulamalarında rezonans arıza tespiti, yapısal modifikasyon doğrulaması ve sonlu eleman modeli korelasyonu için yaygın olarak kullanılır.
Teçhizat
Enstrümanlı Darbe Çekici
- Kuvvet Dönüştürücü: Çekiç kafasındaki piezoelektrik sensör darbe kuvvetini ölçer
- Çekiç Kütlesi: Yapının büyüklüğüne ve frekans aralığına bağlı olarak 0,1-5 kg
- Değiştirilebilir Uçlar: Sert (çelik), orta (plastik), yumuşak (kauçuk)
- Çıktı: Tepki ölçümüyle senkronize edilmiş kuvvet sinyali
- Tipik Maliyet: $500-3000
Tepki Sensörleri
- İlgi çekici noktalardaki ivmeölçerler
- Tek gezen ivmeölçer veya birden fazla sabit sensör
- İyi frekans aralığı eşleştirme testi gereksinimleri
Veri Toplama
- Minimum iki kanal (kuvvet ve tepki)
- Eş zamanlı örnekleme esastır
- FFT analizörü veya modal analiz yazılımı
- Transfer fonksiyonu ve tutarlılık hesaplaması
Test Prosedürü
Tek Nokta FRF
- İvmeölçeri Takın: Müdahale konumunda
- Çekiç Ucunu Seçin: Yapı ve frekans aralığına uyum
- Grev Yapısı: Uyarılma noktasında sert, hızlı etki
- Kayıt Verileri: Kuvvet ve tepki sinyalleri
- FRF'yi hesapla: H(f) = Tepki(f) / Kuvvet(f)
- Ortalama: 3-10 kez tekrarlayın, ortalama FRF'ler
- Tutarlılığı Kontrol Edin: Veri kalitesini doğrulayın (tutarlılık > 0,9)
Çoklu Nokta Testi
- Gezici Çekiç: Birden fazla noktaya etki, sabit ivmeölçer
- Gezici İvmeölçer: Sabit noktaya etki edin, ivmeölçeri hareket ettirin
- Sonuç: Birden fazla konumdan alınan FRF'ler mod şekillerini ortaya çıkarır
- Şebeke Testi: Tam yapısal araştırma için sistematik nokta ızgarası
Çekiç Ucu Seçimi
Frekans İçeriği Üzerindeki Etki
- Sert Uç (Çelik): Kısa etki süresi, yüksek frekans içeriği, sert yapılar ve yüksek frekanslar (10+ kHz'e kadar) için uygundur
- Orta Uç (Naylon/Delrin): Orta süreli, dengeli spektrumlu, genel amaçlı (2-5 kHz'e kadar)
- Yumuşak Uç (Kauçuk): Uzun süreli, düşük frekanslı vurgu, büyük/esnek yapılar (500-1000 Hz'e kadar)
Eşleşen Yapı
- Hafif Yapılar: Küçük çekiç, yumuşak uç (hasar ve çınlamayı önleyin)
- Ağır Yapılar: Büyük çekiç, daha sert uç (yeterli uyarma)
- Pratik Kural: Yapı tepki vermeli ancak aşırı olmamalıdır (tipik olarak en yüksek ivme 1-10g)
Veri Kalitesi
İyi Etki Tekniği
- Hızlı, temiz etki (çift vuruş yok)
- Hammer hemen geri çekildi (temas halinde kalmıyor)
- Yüzeye dik vuruş
- Tutarlı grev konumu
- Uygun kuvvet seviyesi
Tutarlılık Doğrulaması
- Tutarlılık fonksiyonu ölçüm kalitesini gösterir
- 1,0'a yakın tutarlılık (> 0,9) = iyi veri
- Düşük tutarlılık = zayıf etki, gürültü, doğrusal olmayanlık
- Zayıf etkileri reddedin, testi tekrarlayın
Sonuçlar ve Yorumlama
Frekans Tepki Fonksiyonu
- Büyüklük grafiği amplifikasyonu frekansa göre gösterir
- Zirveler = doğal frekanslar/rezonanslar
- Tepe yüksekliği = amplifikasyon faktörü (sönümlemenin tersi)
- Aşama grafik rezonanslar boyunca 180° kaymalar gösteriyor
Doğal Frekans Tanımlama
- FRF'deki tüm zirveleri listele
- İlk mod genellikle en düşük frekans zirvesidir
- Daha yüksek frekanslarda daha yüksek modlar
- Girişim kontrolü için çalışma frekanslarıyla karşılaştırın
Mod Şekil Belirleme
- Çoklu nokta testlerinden
- Rezonans sırasındaki bağıl tepki genlikleri sapma modelini tanımlar
- Yazılımla animasyon mümkün
- Düğümleri ve antinodları tanımlar
Makine Arıza Tespiti Uygulamaları
Çerçeve Rezonans Araştırması
- Darbeli motor veya fan çerçevesi
- Çerçeve doğal frekanslarını tanımlayın
- Bıçak geçişi, motor elektromanyetik frekanslarıyla karşılaştırın
- Eşleşme bulunursa → rezonans sorunu var
Temel Test
- Darbe taban plakası veya temeli
- Temel doğal frekansları belirleyin
- Yeterli sertlik ve frekans ayrımını doğrulayın
Önce/Sonra Karşılaştırmaları
- Yapısal değişiklik öncesi test
- (Sertleşme, sönümleme, kütle değişiklikleri) sonrası test
- Değişikliğin istenilen etkiyi sağladığını doğrulayın
- İyileştirmeyi nicelleştirin
Darbe testi, saha titreşim uzmanlarının erişebileceği pratik ve uygun maliyetli bir modal analiz tekniğidir. Sadece aletli bir çekiç ve titreşim analizörü kullanılarak yapılan darbe testi, yapısal rezonansları belirler, değişiklikleri doğrular ve rezonans sorunlarını çözmek ve makine ve yapı uygulamalarında yapısal tasarımları optimize etmek için gereken dinamik karakterizasyonu sağlar.