사인진동시험(Sine Testing)이란? - VibrationView으로 시뮬레이션해보기

사인시험이란? (Sine Test)

• 현실에는 없는 진동 (Not Real World)
• 특정 주파수로 주는 진동

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사인진동 사용 목적

• Engineering Evaluation
  • 시편의 공진 주파수 (Resonance) 찾기
  • FEM (Finite Element Model, 유한 요소 모델) 검증
  • 시편의 기능, 디자인 검증
  • 공진 주파수에서 피로도(Fatigue) 시험
• Production Testing
  • 시험 스펙에 따라 Pass / Fail 기준으로 사용

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사인 시험 파라미터

그림1

• 사인(Sine) 시험에서 가속도(G), 속도, 변위, 주파수 4가지로 결정됨
• 변위는 Peak to Peak를 사용하고 가속도, 속도는 Peak 값임
• 4가지 요소중 2가지를 알면 그림1의 식에 따라 다른 요소를 계산할 수 있음

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사인 시험 종류

• Fixed Frequency (Dwell)
  • 고정 주파수와 가속도를 사용하여 특정 시간(사이클)동안 유지함(Dwell)
• Swept Frequency
  • 일정한 가속도를 주파수를 변경하여 규격에 따른 Sweep을 진행함
• Stepped Frequency
  • 일정한 가속도를 몇 개의 다른 고정된 주파수로 이동하면서 시험

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VibrationView로 시뮬레이션 하기

그림2

그림2는 배터리에 대한 사인 진동 시험 규격이다.
그림2의 마지막 3번째 문구 스펙을 아래 그림3처럼 구현 하였다.

그림3

그림2의 두번째 구문에 대한 스펙은 그림4와 같이 구현 하였다.

그림4

그림2의 첫번째 구문은 그림5와 같이 설정 하였다.

그림5

그림6은 파라미터 설정하는 화면이다.
"Startup Parameters - Time" 은 Noise floor 에서 full level까지 시간이다.
"Running Parameter" 는 Control 파라미터이다. 얼마나 빠르게 제어하는 지에 대한 설정이다.
"Input Filter Parameter" 는 응답에 대한 Tracking filter 이다. 만일 200Hz에서 Tracking filter가 있으면 Fractional bandwidth가 10%면 20Hz이다. 그래서 Fractional은 저주파용이고 Maximum은 고주파에서 쓴다.
"General Parameter - Shutdown rate"는 시험 종료시 Noise floor level까지 떨어지는 속도이다.

그림6

그림7에서 채널 설정을 할 수 있다. Tracking filter를 어떤 채널에 적용할지 선택이 가능하다.

그림7

아래 그림8은 시험 진행 화면이다.

그림8