振動試験と検証

応力や摩耗が短時間に起こることを考慮することにより、振動試験は隠れた設計の弱点を明らかにします。

私たちは製品が使われている間に受ける衝撃や応力に耐えられることを確認する必要があります。例えば:

  • 携帯電話は、バックパックの中で跳ね返ったり何度も床に落とされたりするのに耐えられなければなりません。このような一般的な日々の使用に耐えられなければ、メーカーには膨大なコストがかかり、ブランドイメージは崩れ、顧客が次に新しい電話を購入する時には別のブランドを探すだろうリスクにつながります。
  • 衛星は宇宙への打ち上げの際の過大な振動に耐えなくてはなりません。もしそれができなければ衛星の開発と建造に費やした投資は無駄になってしまいます。

顧客が受け取る製品が損傷なく、完全に機能していることを保証するには、工場で箱詰めされたときから目的地に到着するまでの運搬に耐えられることが重要です。

また、単に短期間の物理的な力に耐えるだけでなく、開発者は製品が長期間にわたりブランドを代表する完全性と品質を維持できることも保証する必要があります。製品評価と検証は、開発段階に広範なシミュレーションを通して行なわれますが、シミュレーションだけでは十分ではありません。シミュレーション結果の検証と、顧客に製品の耐久性を証明するために、プロトタイプと完成製品の物理試験を実施することが必要です。

製品水準の確認

振動試験はメーカーが完成品とそのコンポーネントの品質、信頼性、耐久性を確認するのに役立ちます。振動試験は、ヘルメットを地面に落とすなど、輸送、流通、使用中にのみ明らかになる設計の弱点を明らかにすることができます。また、自動車室内の異音(BSR)試験により、不要な騒音の発生を検出することもできます。高加速寿命試験(HALT)や高加速ストレススクリーニング(HASS)のような環境試験には、振動試験と、急速に加熱、冷却する拡張応力を加えるための環境試験室を組み合わせることが必要です。一般的にこのような試験は工業、電子部品、製品や医療機器、軍事ハードウェアに対して実施されます。

振動試験プロファイル

実際の振動試験プロファイルの起源はどこにあるのでしょうか。顧客、エンドユーザー、もしくはアセンブリにコンポーネントの組み込みを実施するメーカーが、振動試験の仕様と手順を独自に決定します。これらの仕様は一般的に、どの設計ソリューションが成功し、どの設計ソリューションが失敗したかという経験と知識を土台にしています。振動試験は、振動を原因とする不具合モードと欠陥を理解するための、より計画的なアプローチを提供します。

規格に準拠した試験

多くの振動試験プロファイルは長年にわたり策定されてきた規格により定義されています。数多くの規格が存在し、多くの場合、それらは特定のアプリケーションや製品に特化しています。例としてDIN、ISO、BS、MIL、IEC、ASTMのような規格があります。規格に準拠した試験が行われるのは、特に航空宇宙、軍需産業のケースです。そのような規格にはMIL-STD-810、NATO STANAG、AS/EN9100などがあります。

Vibration testing for durability, quality assurance and troubleshooting

システムの選択

必要な振動タイプが入力でき、特定のペイロードを試験する際に生じる力を適切に扱うことができるなど、システムがその試験に適していることが重要です。特に、試験対象に必要以上に応力がかかっていないことを確認するため、実際の振動レベルの自己モニタリングすることが非常に重要です。

試験の要件に合うようにシステムを構築するには多くの方法があります。一般的な振動試験と推奨試験システムをいくつか挙げます。特定の試験のためのシステムを構築するには他にも多くの方法があります。ここに挙げる推奨仕様がお客様の条件が合っていない場合は、振動試験製品の項目を参照されるか、またはお客様の試験のニーズについてご相談に乗りますので、ブリュエル・ケアー・ジャパンまでお電話ください。

  • 耐久性試験

    耐久性試験と疲労試験はメーカーが自社の製品や部品が一般的使用にどれだけ耐えられるかを評価するのに役立ちます

  • 衝撃・落下試験

    製品、部品、サブシステムが落下、誘発衝撃、分離衝撃に耐えることを試験するために、通常、過渡衝撃試験、落下試験、インパクト試験が実施されます。

  • パッケージ試験と輸送振動シミュレーション

    パッケージ試験および輸送振動シミュレーションは、工場で箱詰めされてから顧客に届くまでの間の製品の輸送を模擬するために設計されています。

  • 環境ストレススクリーニング(ESS)

    一般的には温度管理試験、またはShake & Bake法として知られている環境ストレススクリーニングは、熱と振動応力の組み合わせにより製品に不具合が生じないことを確認するために、振動を受けている間に高温または低温、周期的な温度の変化にさらされる試験形式です

  • 機械衛星性能認定試験

    認定および受け入れテスト(Q&A)は、機器の設計が、組み立てや移動から発射、稼働まで、特別な目的に要求される性能見込みに適合することを確認します。

  • 異音(BSR)

    品質向上と信頼性に対する消費者の要求に促され、世界中の自動車メーカーが耳障りな騒音に対して広範囲に試験を実施しています。