Shaker 테스트 소개

모든 제품의 일상 생활을 시뮬레이션하는 것은 테스트 및 검증 프로세스의 필수적인 부분입니다. Shaker 테스트를 통해 장비 또는 구성 요소의 고장 모드를 예측하고 동적 동작을 모니터링하여 신뢰성을 향상시킬 수 있습니다.

이전 웨비나를 통해 Shaker테스트와 아래 사항에 대해 자세히 알아보시기 바랍니다.

  • LDS Shaker의 간략한 정보
  • 이론을 포함한 Shaker 테스트 소개
  • 어떤 테스트 장비 및 진동 시스템이 필요한가
  • 일반적인 Shaker 테스트 어플리케이션에 대한 정보
  • Shaker 테스트에 어떻게 가치를 더할 수 있나요?
 
프레젠테이션 슬라이드 다운로드 : 셰이커 진동 테스트 소개(PDF)

웨비나 강사 

브라이언 지엘 린스키 스미스

공학 디자인 학사. 2016년 Brüel & Kjær(영국 로이스 톤 소재) 입사 및 셰이커 시스템과 앰프 총괄 매니저.

이메일 : [email protected]

셰이커 진동 테스트 웨비나 Q&A
고려해야 할 사항은 주파수 범위, 변위 및 속도 제한, 제어 정확도입니다. Shaker 및 Exciter 비교를 위해 사용할 수 있습니다.
반복성, 통계 DOF 개선, 신뢰성, 측정, 공진 정확도 및 제어는 임팩트 해머보다 이점이 될 수 있습니다. 그럼에도 불구하고, 경험이 풍부한 사용자는 저렴하고 빠르면서, 사용하기 쉬운 해머를 사용합니다.
Shaker는 기준 측정이 동적 강성 전달 함수인 타이어 전용 모델을 검증 할 때 매우 유용합니다. 이러한 측정은 롤링 타이어 테스트에서는 달성할 수 없으며, 이는 클래식 클릿 테스트에 가장 적합합니다.
예. 그렇습니다. 이것은 모두 제어 소프트웨어의 일부입니다. 원하는 주파수(Shaker 범위 내)를 수동 또는 자동으로 설정할 수 있습니다.
아마추어의 실제 변위, 움직임은 시스템마다 다르며 사용되는 테스트 프로파일에 따라 다릅니다. 변위에 대한 정보는 다음 웹 사이트의 데이터 시트를 참조하십시오. Shaker와 Exciter 

가속 진폭이 속도 변화율을 달성하기 위해 더 많은 움직임을 요구하기 때문에 저주파 (일반적으로 20Hz 미만)에서 변위가 높습니다. 이는 모든 주파수와 진폭에서 계산을 통해 수행할 수 있습니다. 무작위 테스트에 3시그마가 사용되는 경우 이론적 피크 값은 3× RMS가됩니다.
이것은 전적으로 제품과 그 재료 특성에 달려 있습니다. 일반적으로 극한 온도에서 제품에 영향을 미치고, 무작위 진동을 포함 할 수 있는 회로 기판, 솔더 조인트 및 전기 부품의 약점을 찾기 위한 일반적인 burn-in 테스트가 있습니다.

이러한 온도 흡수 테스트의 예는 상용 부품의 경우 –40~+70 ° C, 군용 부품의 경우 –54~+93 ° C입니다. 온도에서의 시간도 가변적이며 테스트 항목의 열 질량에 따라 달라집니다. 일반적인 최소값은 2시간이며 최대 16시간입니다.
디지털 제어 시스템은 모든 Shaker의 기계적 비선형 반응에 대한 적응 제어를 제공합니다. 전기 역학 LDS Shaker는 오버 트래블을 방지하기 위한 보호 기능을 가지며, 불가능한 테스트를 실행하려고 하면 PA도 전류와 전압을 방지하는데 한계가 있습니다. 전송 기능은 컨트롤러에 의해 달성되며, 이것이 불가능한 경우 컨트롤러는 다양한 보호 파라미터 및 공차를 사용하여 테스트를 중지합니다. Shaker 제한은 모두 컨트롤러에 보관되며 테스트 전, 도중 및 이후에 매개 변수 오류를 보고합니다.
앰프가 기후 제어없이 정상 환경보다 더 뜨거울 수 있는 상황에서 주변 온도로 인해 뜨거워질 수 있어, 이를 대비하기 위한 것입니다.
열 장벽으로 Shaker를 보호해야 합니다. 내열 가속도계와 케이블도 필요합니다. 또한 가속도계의 교정에는 온도 포함이 필요합니다. 그리고 가속도계 부착을 위해 절연된 스터드를 사용해야합니다. 테스트를 마칠 때 온도 충격을 피하고 인클로저에 들어가기 전에 주변 온도로 환경을 다시 제어해야 합니다.
설비를 설계하는데는 여러 가지 요인이 있으며 숙련된 설계 엔지니어가 처리해야 합니다. 고려해야 할 몇 가지 사항은 다음과 같습니다.
  • 재료 선호도는 알루미늄 또는 마그네슘 합금으로 강도 대 질량 비율 및 우수한 댐핑 특성 제공
  • 낮은 질량, 높은 강성 및 최소 두께 20mm
  • 지정된 평탄도 허용 오차 및 양호한 밸런스/G의 C
  • 모든 인터페이스 구멍 패턴에는 평탄한 와셔와 캡 헤드 나사/볼트를 사용할 수 있는 카운터보어 구멍이 포함되어야 합니다.
  • 스틸 인서트는 Jig에 대한 인터페이스로 사용해야 합니다.
  • 100mm 최소 구멍 간격, 가능한 경우 사각형 패턴으로, 10/32 나사산 구멍을 사용하여 가속도계의 제어 방법 및 위치를 고려해야 합니다.
이에 대한 계산은 독점적이며 고정 장치와 제품과 함께 동적 설정을 포함하지 않습니다. 이로 인해 먼저 측정하지 않고는 정확하게 계산하기가 어렵습니다. 전압은 속도에 따라 달라지며 전류는 가속 및 힘 요구 사항에 따라 달라집니다. 그러나 속도와 가속도는 전체 설정의 특성에 따라 변경되며 주파수에 따라 달라집니다.
'낮은 레벨' 테스트 중에 측정하고 향후 테스트를 위해 비율 계수를 사용하여 참조로 확인하는 것이 가장 좋습니다.
예 있습니다. 진동 컨트롤러에 대한 것입니다. PSD는 임의 신호스펙트럼을 나타내며 Shaker내 제어 프로파일로 사용됩니다. Shaker에 테스트의 주파수 범위가 있는 경우 드라이브 신호에 응답하고 PSD 프로파일에서 요청한 전체 스펙트럼을 제공합니다. 수요 PSD 및 전체 GRMS 계산에 대한 D, V, A 및 힘 측면에서 셰이커의 피크 한계가 제한될 수 있으니 주의해야 합니다.
일반적으로 가속도계 질량은 빔에 중요하지 않으며 사용된 가속도계가 빔의 질량에 접근하는 경우에만 문제가 됩니다. 이 비율이 10 : 1보다 높으면 오류가 전체 테스트 결과에 명시된 측정 불확도 내에 있는 것입니다.
linear sweep은 hz/초 단위로, log sweep 옵션은 일반적으로 OCT/분이지만 DEC/min일 수도 있습니다. 따라서 linear sweep 테스트 시간은 범위에 초당 Hz의 수를 곱한 값입니다. log sweep은 로그 계산을 사용합니다.

FAQ22 shaker 테스트

logarithmic sine sweep 테스트에서 정의된 변위 사양에서 가속도 사양으로 전환할 때 phase continuity을 어떻게 보장할 수 있을까요?

실제 제어는 각 주파수에서 변위와 동등한 가속도계 측정 피드백을 통해 여전히 완료됩니다. 전이 주파수는 변위 상수와 가속 증가를 비교하여 계산할 수 있습니다.

FAQ23 Shaker 테스트
G = 상수 9.80665 m/s² 또는 386.0885826772/s²
D = 변위 피크에서 피크까지
이것은 완전히 다르게 설계되기 때문에 성능과 비용을 비교해야 합니다. 냉각 방법은 수냉식으로 더 복잡하지만 작동 방식은 비슷합니다. 주요 차이점은 전기자 및 필드 코일이 물 흐름을 통합하거나 과도한 열을 제거하기 위해 공기 흐름이 있다는 것입니다. HBK의 가장 큰 공냉식 Shaker는 80kN이지만 더 나은 성능을 위해 LDS는 물 냉각 방식으로 냉각 효율을 높입니다.
시스템마다 다릅니다. 모든 세부 정보는 데이터 시트에서 찾을 수 있습니다. Shaker 및 Exciter
이것은 시스템마다 다르며 모든 세부 사항은 데이터 시트에서 찾을 수 있습니다. Shaker 및 Exciter 
설명을 위해 RoR 및 SoR은 대부분의 테스트 사양에 설명되어 있습니다.
  • Random-on-Random : 더 넓은 무작위 에너지 대역에 있는 좁은 대역의 노이즈
  • Sine-on-Random : 더 넓은 범위의 무작위 에너지에있는 단일 추적 순수 사인 주파수
가장 낮은 주파수는 고체 트렁크니온 1Hz및 공기 격리 된 5Hz의 경우이지만 테스트 부하에도 따라 달라집니다. 가장 높은 달성 가능한 변위는 Shaker의 크기에 따라 다르지만 일반적으로 공기 냉각 된 중거리 범위는 5Hz와 10Hz 사이에 ±25mm입니다.
맞습니다. 그러나 매우 짧은 기간 동안만 그렇습니다. 그렇지 않을 경우 손상이 발생하고 셰이커 구성 요소의 수명이 단축될 수 있습니다. 최상의 결과를 얻으려면 항상 정격 용량의 80% 정도를 유지해야합니다. 이것은 시장의 모든 Shaker에 대해 동일합니다.
또한 측정 오류, 동적 응답, 제어 위치 공차 및 실제 대 이론의 전체 계산 오류로 인한 문제를 방지하기 위해 Shaker의 크기를이 등급 이상으로 지정해야합니다. 엄격한 조건 하에서 공장에서 100% 달성되지만 고객이 이를 시도 할 것으로 기대하지 않습니다. 최대 값은 80% 계산에 대한 제한을 제공하기 위한 완벽한 설정의 성능 가이드로 있습니다. 일반적으로 측정의 전체 불확도가 10%이며 이는 90% 제한이 이미 실제 측정 기능을 제한하고 있음을 의미합니다.
낙하 테스트는 일반적으로 충격 손상을 관찰하기 위해 정반에 물리적 낙하를 설명합니다. 이것은 고전적인 충격 테스트가 아니거나 Shaker로 가능합니다. Shaker 쇼크는 자유 낙하 쇼크 기계와 비교할 수 있으며 다양한 클래식 펄스를 성공적으로 제어합니다.
Sine sweeps은 종종 공진의 세부 사항을 찾는데 사용되며 초기 개발 테스트의 일부로 제품의 내구성 테스트하는데 사용할 수 있습니다.

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