Ensayos de vibración y validación

진동 테스트 및 검증

짧은 기간 동안 진동 테스트를 통해 디자인의 숨겨진 단점을 밝혀낼 수 있습니다.

제품은 사용 기간 중에 충격과 스트레스에 대처할 있도록 해야 합니다. 예를 들면 :

  • 모바일 전화는 여러 차례 바닥에 떨어뜨리거나 배낭 속에서 이리저리 뒹굴어도 견뎌낼 있어야 합니다. 일반적인 일상적 사용에 대처할 없다면 실제 브랜드 손상 위험을 초래한 제조업체 뿐만 아니라 또다른 전화를 구입해야 하는 고객 모두가 추후 비용을 지불해야 합니다.

  • 위성은 우주로 발사할 때부터 과도한 진동으로부터 견뎌낼 있어야 합니다. 그것이 단점이라면 위성 개발 제작에 투자하는 것은 위험할 있습니다.

고객이 받은 제품이 흠이 없고 완벽하게 작동되는지 확인하려면 공장에서 포장할 때부터 최종 목적지에 도착할 때까지의 과정에서 아무 문제 없이 유지되어야 합니다.

또한 단기간의 물리적 힘을 단순히 지탱하는 이상으로 개발자들은 제품이 오랜 기간 동안 브랜드를 대표하는 진실성과 품질을 유지하도록 해야 합니다. 제품 품질 조건과 검증은 개발 단계에서 광범위한 시뮬레이션을 통해 수행되지만 시뮬레이션만으로 충분하지 않습니다. 또한 고객에게 시뮬레이션 결과를 입증하고 제품 내구성을 증명하기 위해 최종 제품의 물리적 테스트가 필요합니다

제품 무결점 확인

진동 테스트는 제조업체가 제품과 구성 요소의 품질, 신뢰성 및 내구성을 확인하는데 도움이 됩니다. 진동 테스트를 통해 바닥에 떨어진 헬멧처럼 운송, 배치 및 사용 중에 분명히 드러나게 될 디자인 단점이 밝혀질 수 있습니다. 차량 내부의 잡음, 이음(BSR)과 같이 이러한 몇 가지 테스트로 원치 않는 소음 발생을 감지할 수도 있습니다. 매우 가속화된 수명 테스트(HALT)와 매우 가속화된 스트레스 선별(HASS) 등 환경 검사를 위해 진동 테스트와 빠른 냉난방으로 인한 팽창 스트레스를 추가할 환경 챔버를 결합해야 합니다. 이러한 테스트는 일반적으로 산업 및 전자 부품 및 제품, 의료 장비, 군사 하드웨어에 수행됩니다.

진동 테스트 프로파일

실제 진동 테스트 프로파일의 기원은 어디입니까? 하나의 구성품을 하나의 조립품에 통합시키는 고객, 최종 사용자 또는 제조업체는 흔히 진동 테스트 사양 및 절차 자체를 정의합니다. 이러한 정의는 솔루션 작업을 잘 설계하거나 하지 않은 경험과 지식을 바탕으로 합니다. 진동 테스트는 진동으로 초래되는 실패 모드와 결점을 이해하기 위해 더 많은 체계화된 접근법을 제공할 수 있습니다.

표준 테스트

많은 진동 테스트 프로파일은 수 년에 걸쳐 개발된 표준에 따라 정의됩니다. 수많은 프로파일이 있는데 흔히 특정 어플리케이션과 제품 전용입니다.  그 예로는 DIN, ISO, BS, MIL, IEC 및 ASTM 등이 있습니다. 표준에 따른 테스트는 특히 항공우주 및 보안 산업에서 사용됩니다. 여기에는 MIL-STD-810, NATO STANAG 및 AS/EN9100가 포함됩니다.

Vibration testing for durability, quality assurance and troubleshooting

Selecting a system

시스템이 테스트에 적절해야 합니다. 필요한 진동 유형을 입력하고 특정 페이로드를 테스트할 생성되는 힘을 처리할 있어야 합니다. 무엇보다도 진동 레벨 결과를 자가 모니터링하여 테스트 대상이 필요 이상으로 스트레스를 받지 않는지 확인하는 것이 중요합니다.

테스트 요건을 충족하기 위해 시스템을 구성하는 많은 방법이 있습니다. 가지 일반적인 진동 테스트 유형이 있고 시스템이 수행할 제안 사항이 있습니다. 특정 테스트 유형을 위해 시스템을 구성하는 많은 다른 방법이 있습니다. 요구 사항이 이러한 특정 제안 사항에 충족되지 않는다면 진동 테스트 제품 섹션을 찾아보거나 Brüel & Kjær 연락하여 테스트를 문의하시기 바랍니다.

내구성 피로 테스트는 제조업체에서 제품과 구성품이 일반적인 사용까지 유지할 있는지 평가하는 도움이 됩니다. 실제 조건을 따르는 진동에 대해 대상 구성품, 조립품 최종 완성품은 사용 기간 내내 목적에 적합한지 평가해야 합니다. 내구성 테스트를 수행할 제품은 흔히 OEM 선두 제공업체가 규정한 특정 표준을 충족시키도록 테스트하거나 충격을 주어 파괴시킵니다.

내구성 테스트는 흔히 반복적으로 수행되기 때문에 설정, 수행, 승인이 용이해야 합니다. 컨트롤러 소프트웨어를 통해 테스트 프로파일을 저장하고 반복해서 재사용할 있기 때문에 간단한 테스트 수행이 지원됩니다.

System suggestion

Durability testing system overview

내구성 테스트를 위해 일반적인 시스템 구성은 수직 또는 수평 구성, 예를 들면 V875-440 콤보로 사용할 있는 중간 세기의 air-cooled shaker 기반합니다. shaker 자동차 항공우주 조립품 하위 조립품 최대 600kg 페이로드를 지탱하는 다목적 장비입니다 시스템의 shaker 다른 크기의 페이로드를 수용하도록 교체될 있습니다.

> LDS V875 - Medium Force Shaker

> Switching Power Amplifier 8 - 56 kVA LDS SPA-K

> Vibration control system LDS COMET USB

> General-purpose Triaxial CCLD Accelerometers with TEDS Type 4535-B

제품, 구성품, 하위 시스템이 추락, 유도 충격, 심지어 pyro 충격에 어떻게 버티는지 테스트하기 위해  일반적으로 순간적인 충격 테스트, 추락 테스트 또는 충돌 테스트를 수행합니다. 충격 테스트를 수행할 TV, 자동차 부품 또는 백색 가전제품 유상 하중을 단기간에 빠르게 이동시켜(100g 또는 11m/s) 차를 도로의 움푹 패인 곳으로 이동하거나 TV 이동 중에 떨어뜨려 자극합니다.

자동차 OEM, 군대 상용 제조업체에는 충격 테스트를 위한 표준이 있습니다. 여기에는 차량과 구성품의 충격 추락 테스트를 위해 SAE J1455, 상용 제품의 일반적인 충격, 범프, 추락 테스트를 위한 IEC 60068-2-27, IEC 60068-2-29 IEC 60068-2-31, 군사 시스템의 일반적인 충격 테스트와 충격 응답 스펙트럼(SRS) 분석을 위한 MIL-STD-810 포함됩니다. 컨트롤러 소프트웨어를 통한 표준화 테스트 프로파일을 저장 재사용할 능력은 단순한 테스트 이행을 지원합니다.

System suggestion

Shock and drop testing system overview

충격 테스트를 위해 63.5mm 산업 선도 치환과 1.8 m/s 최대 속도의 V8 medium-force air-cooled shaker 기반 시스템을 제안합니다충격 테스트 소프트웨어가 충격 테스트의 빠르고 정밀한 레코딩과 분석을 제공하는 직관적인 LASERUSB 컨트롤러가 시스템을 제어합니다. 진보된 충격 분석을 위해 PULSE Reflex SRS 과도 현상의 손상 가능성을 결정하기 위해 시간 영역의 과도기에서 SRS 계산합니다.

> LDS V8 - Medium Force Shaker

> Switching Power Amplifier 8 - 56 kVA LDS SPA-K

> Vibration control system LDS LASER USB

> Shock Response Analysis - Type 8730

> General-purpose Triaxial CCLD Accelerometers with TEDS Type 4535-B

포장 테스트와 운송 시뮬레이션 테스트는 공장에서 박스에 포장할 때부터 고객에게 전달될 때까지 제품 운송 과정을 시뮬레이션하도록 설계되었습니다. 주요 목적은 포장이 제품을 충분히 보호할 만한지, 운송 중의 스트레스를 견딜 수 있는지 확인하는 것입니다. 테스트는 운송의 영향을 재현하도록 설계됩니다. 예를 들어 박스 포장된 TV의 팰릿, 이동 포장된 세탁기 또는 차량 또는 항공기용 부품 한 상자를 운송할 때 그 영향을 재현합니다. 테스트는 포장 디자인을 향상시키고 포장 재료 사용을 최적화하는 데 사용할 수도 있습니다.

System suggestion

Package testing and transport vibration simulation system overview 

패키지 테스트를 위한 제안된 시스템은 마그네슘 head expander를 갖춘 LDS V875-640 shaker와 LASERUSB 컨트롤러, SPA-K amplifier를 결합합니다.

> LDS V875 - Medium Force Shaker

> Switching Power Amplifier 8 - 56 kVA LDS SPA-K

> Vibration control system LDS LASER USB

> Shock Response Analysis - Type 8730

> General-purpose Triaxial CCLD Accelerometers with TEDS Type 4535-B

일반적으로 온도 조절 테스트라고도 하는 환경 스트레스 선별 검사 또는 '쉐이크 베이크' 제품을 고온 또는 저온 또는 주기적인 온도 변화를 주는 테스트 형태로 쉐이크 과정에서 진동 스트레스가 혼합되어 제품 고장을 일으키지 않는지 확인하는 것입니다. 사막 조건, 뜨거운 제조 환경 또는 매우 추운 날씨과 같이 극단적 상황에서 운영 안정성을 입증하는 방식입니다. 테스트 유형에는 매우 가속화된 수명 테스트(HALT) 매우 가속화된 스트레스 선별 테스트(HASS) 있습니다. ESS 극단적인 온도에서 흔히 작동하는 군사 제품과 구성품, 엔진 구성품과 기내 부속품 자동차 구성 부품과 같은 산업 제품에 일반적입니다군사 제품의 경우 테스트 온도 범위는 –55°C ~ +125°C입니다. 산업 제품의 경우 일반적인 범위는 –40°C ~ +85°C입니다.

System suggestion

Environmental stress screening (ESS) system overview 

환경적 스트레스 테스트를 수행하기 위해 온열 상태의 고정 장치와 단열재가 갖추어진 V875 shaker 환경 챔버에 적합하기 때문에 페이로드와 shaker 고정 장치만이 챔버 내부에 있습니다테스트 유형에 따라 쉐이커는 수직 또는 수평 구성이 있습니다. LASERUSB 컨트롤러는 MIL-STD-810 DEF STAN 00-35 따른 테스트를 포함하는 표준화 테스트를 지원합니다.

> LDS V875 - Medium Force Shaker

> Switching Power Amplifier 8 - 56 kVA LDS SPA-K

> Vibration control system LDS LASER USB

> Head expanders and thermal barriers

> General-purpose Triaxial CCLD Accelerometers with TEDS Type 4535-B

향상된 품질과 신뢰도에 대한 고객 요구는 전세계 자동차 제조업체를 유도하여 포괄적인 테스트를 수행하도록 왔습니다. 잡음, 이음(BSR) 테스트는 자동차 구성품과 내부 부품이 승차감을 높이기 위해 내구성을 좋게 하고 소음이 없애도록 합니다. 장비 패널, 사이드 미러, 차량 내부 부품과 같은 구성품과 조립품은 테스트되어야 합니다. OEM 상위 제공업체는 흔히 1/2 buck 1/4 buck 차량 구조까지 가능한 조립품을 테스트하려고 노력합니다.

System suggestion

Buzz, squeak and rattle system overview

테스트 페이로드에 따라 BSR 테스트용 일반 시스템은 V780 shaker 사용자 지정 고정 장치(: 대시보드 장착용 고정 장치) 구성됩니다. Shaker system 자체에 더해 array 기반 NSI(Noise Source Identification) 음향 공학 기술은 심도 깊은 감지, 검증 BSR 성능 향상에 필요합니다.

> LDS 780 - Low Force Shaker

> Power Amplifier 5 kVA LDS HPA-K

> Vibration control system LDS LASER USB

> Acoustical arrays

> General-purpose Triaxial CCLD Accelerometers with TEDS Type 4535-B

> Spherical beamforming Type 8606

자격 수락 테스트(Q&A) 장비 디자인이 특정 임무, 조립 운송에서 발사 운영까지 요구하는 성능 기대를 충족시키도록 합니다.

Satellite-on-shaker-Image-courtesy-of-INPE

위성 발사 임무 파라미터는 매우 다양하고 테스트 파라미터와 구성은 상당히 다릅니다. 예를 들어, 위성의 기계적 Q&A 테스트로 표준 자격 테스트 절차(QTP) 대개 표준 수락 테스트 절차(ATP) 차이가 있습니다. QTP 더욱 포괄적이며, 엔지니어링 모델에 대해 높은 수준으로 수행되어 기계적 설계 품질을 갖춥니다. QTP 일반적으로 진동, 충격 음향 피로 환경 테스트를 포함하고, 페이로드는 진동을 주어 파괴하거나 비파괴적 테스트를 수행하여 성능을 평가할 있습니다. 반면에 ATP 실제 항공기 모델에 수행되는 생산 테스트로 구조가 성능 사양을 충족하는지 보여줍니다.

Mechanical satellite qualification test system overview

자격 테스트는 다음과 같습니다 :

  • 무작위 혹은 swept-sine vibration testing 대형 LDS shaker(: V994) 위성 진동 테스트를 진행합니다. 이로인해 제품 구조상 단점을 찾아내고 심각한 구조적 역학 변화가 발생하지 않았는지 확인합니다.

  • 충격 테스트, 태양 전지판의 분리 배치 중에 발생한 pyro 충격을 시뮬레이션하고 분석하는 테스트입니다.

LASERUSB 컨트롤러는 MIL-STD-810 DEF STAN 00-35 따른 테스트를 포함하는 표준화 테스트를 지원합니다.>  LDSV994 - High Force Shaker

>  Switching Power Amplifiers 70 - 280 kVA LDS DPA-K

> Vibration controllers

> General-purpose Triaxial CCLD Accelerometers with TEDS Type 4535-B

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