Bagaimana Menentukan Kondisi untuk Pengujian Getaran Sinus?

Pengujian getaran sinus adalah pengujian lingkungan mekanis dasar yang dirancang untuk mensimulasikan efek getaran sinusida yang mungkin dihadapi produk selama transportasi, penyimpanan,dan penggunaan yang sebenarnya dalam lingkungan laboratorium yang terkontrolGetaran ini sering diinduksi oleh kekuatan berputar, berdenyut, atau berosilasi yang berasal dari sumber seperti pesawat, kendaraan, kapal, peralatan udara, dan mesin darat.Kekerasan tes getaran sinus, atauTingkat kekakuan, secara bersama-sama didefinisikan oleh tiga parameter utama:frekuensi,Amplitudo, danDurasi pengujian.

Di Dongguan Precision Test Equipment Co., Ltd, kami menyediakan sistem uji getaran canggih untuk memenuhi berbagai standar pengujian.Memahami bagaimana menentukan kondisi uji penting ini sangat penting untuk evaluasi produk yang akurat dan bermaknaMari kita memecahkan aspek kunci.

I. Definisi Istilah Esensial (Berdasarkan GB/T 2298-2010)

Untuk memastikan kejelasan, mari kita definisikan beberapa istilah yang relevan sesuai dengan standar nasional Cina untuk getaran mekanis, kejut, dan pemantauan kondisi:

1. Getaran Sinusoidal:Getaran periodik yang parameter getarannya dijelaskan oleh fungsi sinus waktu.
2. Frekuensi (f):Kebalikan periode, diukur dalam Hertz (Hz), mewakili siklus per detik.
3. Amplitudo:
   • Pergeseran (Pergeseran Relatif):Ukuran yang bervariasi dalam waktu yang mewakili perubahan posisi titik pada objek relatif terhadap kerangka acuan.
   • Nilai puncak ke puncak (dari getaran):Perbedaan antara nilai positif maksimum dan nilai negatif maksimum getaran dalam interval waktu tertentu.
4. Frekuensi silang:Frekuensi dimana karakteristik tertentu dari getaran transisi dari satu hubungan ke hubungan lain.frekuensi dimana amplitudo getaran atau nilai RMS berubah dari hubungan konstan pergeseran-frekuensi ke hubungan konstan akselerasi-frekuensi.

II. Menjelajahi Lanskap Standar

Ada banyak standar pengujian getaran, yang bervariasi di berbagai negara, wilayah, dan industri.ETSI, JIS, SAE, JASO, ISO, dan AEC.

Standar pengujian getaran sinus yang biasa dirujuk meliputi:

• GB/T 2423.10-2008: Pengujian lingkungan untuk produk listrik dan elektronik - Bagian 2: PengujianMetode - Uji Fc: Getaran (sinusoidal)
• IEC 60068-2-6-2007: Uji lingkungan - Bagian 2-6: Uji - Uji Fc: Getaran (sinusoid) 
   

   
• ISO 8318:2000: Kemasan - Kemasan transportasi lengkap dan penuh dan beban satuan - Uji getaran menggunakan frekuensi variabel
• GB/T 4857.10-2005: Kemasan - Uji dasar untuk paket transportasi - Bagian 10: Metode uji getaran frekuensi variabel sinusoidal

III. Memahami Metode Uji: Swept Sine vs. Frekuensi Tetap

Dalam pengujian getaran sinus, dua metode pengujian utama digunakan:

1- Uji sinus yang disapu:

Metode ini melibatkan mempertahankan satu atau dua parameter getaran (perpindahan, kecepatan,atau percepatan) pada tingkat konstan sambil terus-menerus mengubah frekuensi getaran dalam kisaran yang ditentukanPenggeledahan bisa:

• Peresikan linier:Frekuensi berubah secara linier seiring waktu (misalnya, Hz/s atau Hz/min).
• Logaritma Sweep:Frekuensi berubah logaritmik seiring waktu (misalnya, oct/min atau dec/min).Logaritma sering digunakan untuk pengujian daya tahan, karena mereka menghabiskan waktu yang sama di seluruh frekuensi dekade, sehingga menyapu lebih lambat pada frekuensi yang lebih rendah dan menyapu lebih cepat pada frekuensi yang lebih tinggi.

Pengujian sinus menyapu terutama digunakan untuk:

• Analisis Respon Getaran (Pencarian Resonansi):Mengidentifikasi frekuensi alami (resonansi) produk dan menilai stabilitasnya selama operasi untuk menentukan area yang membutuhkan isolasi getaran atau penguatan.
• Uji daya tahan sinus:Ketika suatu produk tidak menunjukkan resonansi yang signifikan dalam rentang frekuensi operasinya, atau memiliki beberapa resonansi kecil, penggeser daya tahan dilakukan.Ini biasanya melibatkan sapuan logaritma dengan amplitudo perpindahan konstan pada frekuensi yang lebih rendah dan amplitudo percepatan konstan pada frekuensi yang lebih tinggi, dengan frekuensi silang biasanya antara 55-72 Hz dan kecepatan menyapu satu oktaf per menit.
• Pemeriksaan Resonansi Pasca Ketahanan:Mengulangi pencarian resonansi awal setelah pengujian daya tahan untuk menentukan apakah ada frekuensi resonansi yang telah bergeser, menunjukkan perubahan struktural potensial atau degradasi.

2Uji frekuensi tetap:

Metode ini melibatkan pengalaman spesimen uji terhadap getaran pada titik frekuensi tertentu dan tetap dengan tingkat yang bervariasi dari parameter getaran lainnya (amplitudo).

• Resonansi tinggal pengujian:Menerapkan getaran pada frekuensi resonansi yang signifikan yang diidentifikasi selama pencarian resonansi untuk mengevaluasi kemampuan produk untuk menahan getaran berkepanjangan pada frekuensi alami.
• Uji frekuensi yang telah ditentukan sebelumnya:Mensimulasikan frekuensi getaran yang diketahui yang ditemui dalam lingkungan operasi produk yang sebenarnya untuk menilai kinerja dan daya tahannya dalam kondisi khusus tersebut.

IV. Menentukan Kondisi Uji (Level Kekerasan)

Memilih kondisi pengujian yang tepat (frekuensi, amplitudo, dan durasi) sangat penting untuk tes getaran sinus yang relevan dan efektif.

1Frekuensi dan rentang frekuensi:

• Beberapa standar (terutama standar militer) secara langsung menentukan frekuensi tes atau rentang frekuensi berdasarkan lingkungan operasi produk.
• Standar komersial sering mendefinisikan rentang frekuensi menggunakan pendekatan yang berbeda.

Pertimbangan untuk menentukan rentang frekuensi:

• Produk mungkin mengalami frekuensi getaran yang sangat rendah selama transportasi atau operasi (misalnya, peralatan yang dipasang di kendaraan dengan frekuensi dasar setinggi 1,5-4 Hz).mencapai getaran frekuensi rendah yang akurat (di bawah 1 Hz) pada peralatan uji getaran standar dapat menjadi tantangan karena distorsi bentuk gelombang.
• Saat menentukan rentang frekuensi, penting untuk mempertimbangkan kemampuan sistem uji getaran yang tersedia.sementara penggoncang elektrodinamika unggul di rentang yang lebih luas (biasanya 0-3000 Hz, dengan batas bawah sekitar 5-10 Hz untuk sistem modern).sebuah kompromi pada batas frekuensi yang lebih rendah mungkin diperlukan ketika menggunakan penggoncang elektrodinamika.

2. Amplitudo dan Pemilihannya:

Dalam pengujian getaran sinus, amplitudo didefinisikan oleh pergeseran (puncak atau puncak-ke-puncak) atau akselerasi (puncak).

• Hanya Amplitude Perpindahan:IEC dan standar nasional seringkali hanya menentukan amplitudo pergeseran untuk tes dengan batas frekuensi atas 10 Hz.beberapa standar militer untuk komponen elektronik dan listrik menentukan amplitudo perpindahan konstan (e. misalnya, amplitudo tunggal 0,75 mm) dalam rentang frekuensi tertentu (misalnya, 10-55 Hz).
• Amplitude Perpindahan dan Percepatan Gabungan:Dalam skenario getaran dunia nyata, frekuensi yang lebih rendah biasanya menunjukkan amplitudo perpindahan yang lebih besar, sementara frekuensi yang lebih tinggi menunjukkan amplitudo percepatan yang lebih besar. Modern sine vibration testing attempts to approximate this by using a constant displacement amplitude at lower frequencies (referred to as "constant displacement") and a constant acceleration amplitude at higher frequencies ("constant acceleration")Frekuensi di mana mode kontrol transisi dari perpindahan konstan untuk percepatan konstan disebutfrekuensi silangIEC dan standar nasional sering mendefinisikan dua frekuensi silang:satu yang lebih rendah sekitar 8-9 Hz (terutama untuk peralatan kapal) dan satu yang lebih tinggi sekitar 57-62 Hz (terutama untuk peralatan darat dan udara).

3. Durasi Uji dan Pemilihannya:

Durasi uji adalah parameter penting untuk menilai kemampuan produk untuk menahan getaran.menentukan waktu paparan yang setara di dunia nyata untuk durasi tes laboratorium tertentu bisa menjadi tantangan.

• Untuk tes sinus menyapu, durasi biasanya ditentukan oleh jumlah siklus menyapu.
• Untuk tes frekuensi tetap, durasi biasanya diberikan dalam menit atau jam.
• IEC dan standar nasional menyediakan berbagai tingkat siklus menyapu (misalnya 1, 2, 5, 15, 20, 50, 100) dan durasi tes frekuensi tetap (misalnya, 10 menit, 30 menit, 1 jam, 1,5 jam, 2 jam, 10 jam).Standar militer untuk perangkat mikroelektronik dan komponen elektronik/listrik sering menentukan 12 siklus (tiga sumbu) atau 36 siklus (tiga sumbu). Tingkat menyapu yang umum untuk tes sinus menyapu adalah satu oktaf per menit.

Pilihan spesifik durasi uji biasanya didasarkan padamekanisme kegagalansedang diselidiki:

• Dampak pada Kinerja:Jika fokus pada degradasi kinerja sementara (misalnya, kerusakan, ketidakstabilan) yang pulih setelah getaran berhenti,Durasi pengujian dapat didasarkan pada waktu operasi berkelanjutan terpanjang yang diharapkan dikombinasikan dengan pengalaman praktis.
• Integritas Struktural:Untuk menilai kerusakan struktural (misalnya, kegagalan sendi solder, sekrup longgar, lepas konektor, tabrakan komponen), durasi yang lebih pendek (misalnya,30 menit sampai 1 jam) mungkin cukup untuk mengungkapkan masalah tersebutUntuk kelonggaran sekrup, pemisahan konektor, dan tabrakan komponen, waktu operasi berkelanjutan terpanjang juga dapat dipertimbangkan. Dalam beberapa kasus, seluruh umur produk mungkin relevan.
• Stres kumulatif (kelelahan):Untuk menentukan kemampuan produk untuk menahan tekanan terkumpul,Durasi pengujian harus didasarkan pada jumlah siklus stres yang diharapkan selama masa pakai atau berdasarkan kriteria umur tak terbatas (e.g, 10^7 siklus tegangan).

Bermitra dengan Dongguan Precision untuk solusi pengujian getaran yang disesuaikan:

Menentukan kondisi uji getaran sinus yang tepat membutuhkan pemahaman menyeluruh tentang lingkungan yang dimaksudkan produk, standar industri yang relevan, dan mekanisme kegagalan potensial.Di Dongguan Precision Test Equipment Co.., Ltd., tim kami yang berpengalaman dapat memberikan panduan ahli dalam memilih frekuensi optimal, amplitudo, dan durasi untuk aplikasi spesifik Anda,memastikan hasil pengujian getaran yang akurat dan berartiHubungi kami hari ini untuk mendiskusikan kebutuhan Anda dan menjelajahi sistem uji getaran canggih kami.