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사인시험이란? (Sine Test) 현실에는 없는 진동 (Not Real World) 특정 주파수로 주는 진동 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 사인 시험 파라미터 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 사인 시험 종류 F..

Cross Axis Acceleration (교차축 가속도) 이란? 그림1, 그림2와 같이 진동 시험기(진동장치, Shaker)의 헤드 익스팬더(Head Expander)는 주파수에 따라 모드가 그림2처럼 변한다. 그리고 시편을 올리게 되면 이에 따른 mode shape이 변경된다. mode shape에 따른 교차되는 축의 움직임을 Cross axis motion 이라고 한다. Cross axis motion이 크게 발생하게 되면 원치 않는 에너지가 시편에 전달 되므로 이를 최소로 관리 하여야 한다. 그래서 아래와 같은 국제 규격에서 Cross axis motion 에 대한 규격을 설정 하였다. MIL-STD-810 그림3은 Military Standard 규격이다. D, E에서는 Cross Axis M..

셋업 상황>> VRC Controller 가 가속도 센서를 통해 진동 시험기를 제어함. VRC Controller에서 보낸 신호는 Amplifier를 통해 증폭되어 진동 시험기에 들어가고 진동시험기에서 읽은 가속도 값은 Closed loop 형태로 제어됨 문제 현상>> 위 그림1과 같이 Controller에서 신호를 보내지 않았는데 가속도 센서에서 측정된 Noise floor 중 특정 주파수가 높게 나옴 해결 방법>> 시편에 비해 큰용량의 진동 시험기를 사용할 경우 노이즈가 들어 올 수 있음. 먼저 진동시험기에 손을 올려 진동이 있는지 느껴보고 없을 경우 Ground Loop일 가능성이 높음 Ground Loop 란? 제어를 위한 Controller와 증폭을 위한 Amplifer는 각 각 전원을 공급 받..

PSD(Power Spectral Density)란? Power 신호의 크기를 제곱 평균 (Mean Sqaure) 로 표현한 것이다. 실제 마력이나 와트와 같은 Power 값을 의미하는 것이 아닌 수학적인 의미에서 제곱 평균은 파워를 의미한다. 예를 들어 교류 전기의 파워는 전류의 제곱 평균을 저항으로 나눈 것이다. 이처럼 파워 값은 제곱 평균에 연결되어 있다. Spectral 주파수 도메인에서 PSD를 표현한다. 파장의 스펙트럼(spectrum)에 따라 빛의 색깔이 다르게 표현 되듯이 PSD는 주파수 스펙트럼에 따라 표현한다. Density PSD의 크기(magnitude)는 Bin이라고 부르는 주파수(frequency, Hz) bandwidth로 normalized 되어 표현된다. 즉, G^2/Hz ..

CSD (Cross Spectrum Density) 이란? CSD(Cross Spectrum Density) plot 은 주로 랜덤(random) 이나 충격(shock) 시험에서 분석을 위해 사용하는 그래프이다. 해당 Plot 은 서로 다른 신호를 비교해서 Correlation을 알려 준다. 예를 들어 진동 시험기에서 Drive 신호와 Input 신호를 비교 할 수 있다. 측정에서 측정 값 사이에 시간차(time delay)가 발생한다. 그 결과 신호 사이에 위상(phase) 차가 발생한다. CSD 는 두 신호 사이의 위상 정보와 크기(amplitude) 정보를 가진다. 위상과 크기 정보를 가진다는 점에서 CSD는 전달함수(Transfer function)과 유사하다. 하지만 weighting 함수가 C..

Half Sine Pulse Traditional / Common Method 펄스가 빨리게 상승하는 모양이 아니기 때문에 고주파 영역 전달 에너지가 적음 고주파 영역에서 공진을 가지는 시편 시험에 적합하지 않음 Terminal Peak (Sawtooth) Shock Pulse 고주파에서 동작시키는 전자제품과 같은 시편 테스트에 적합 가파르게 올라가는 가속도 구간이 고주파 영역의 에너지를 증가시킴 주파수 도메인에서 평평한 형상을 보여줌 주파수 영역에서 시험 비교 (Half Sine vs Terminal) 고주파 영역에서 Half Sine Pulse(녹색선)은 구멍(hole)처럼 ESD(Energy Spectral Density)가 떨어짐 그외 충격 시험들 (Sqaure, Traiangle, Haversi..

진동 시험기 vs 충격 시험기 에서의 충격시험 진동 시험기(shaker)는 다양한 모양의 Pulse를 만들 수 있다. 그리고 반복적인 시험이 가능하고 시간, 비용 면에서 효율적이다. 하지만 진동 장비로 충격시험을 진행할 때 고려해야할 점들이 있다. 일반적인 충격 시험기(Shock machine)으로 충격 시험을 하면 충격 시험기의 무게, 브레이크, 가스 피스톤(gas piston), 기계적 장치에 의해 충격 시험후 테이블을 멈추게 할 수 있다. 하지만 진동 시험기는 테이블을 멈추게 할 기계적인 장치들이 없다. 그리고 진동시험기(shaker)가 낼 수 있는 속도(velocity)와 변위(displacement)가 장비에 따라 고정되어 있다. 이러한 제한점을 해결하기 위해 VibrationViewer 와 같..

Shock Response Spectra (SRS) Shock에 대해 SDOF(Single Degree of Freedom)이 반응하는 것을 그래픽으로 표현한 것이다. (가속도 변화) 충격 응답은 시간 도메인보다 주파수에서의 분석을 주요하게 다룬다. 주파수 변환 방법에는 2가지가 있다. SRS은 아래 2가지 방법중 2번째 방법을 사용한다. FFT (Fast Fourier Transformer) : Magnitude(크기)와 Phase(위상) 정보를 줌 - 다시 원 충격 pulse 재현 가능 일련(an array of)의 SDOF 응답(Peak hold 값) : Magnitude정보만 존재 Phase 정보는 없음 - 원 충격 pulse 재현 불가능 1933년 Dr.Maurice Bigot가 지진에 대한 빌..

Transfer function(전달 함수)와 Transmissibility 의 차이 전달함수(Transfer function)은 일반적으로 대문자 H로 표기하고 시스템의 Resonance(공진)과 Anti Resonance(반공진)의 주파수 값을 알려준다. Transmissibility 는 일반적으로 대문자 T로 표기한다. 우리나라말로 전달률이라고 하는데 전달함수와 의미가 비슷하게 다가 온다. 하지만 아래 수식처럼 의미가 다르다. Tyx(f) ≜ Ŝyy(f) / Ŝxx(f) (real ÷ real = real) Ĥ1(f) ≜ Ŝyy(f) / Ŝyx(f) (real ÷ complex = complex) 수식에서 x는 입력을 의미하고 y는 출력을 의미한다. 그리고 f는 주파수를 나타낸고 S는 신호이다. H..

SRTD 예제와 함께 익혀 보기 진동 시험기(가진기, Shaker)는 Controller로 제어를 통해 사인 진동, 랜덤 진동과 같은 진동을 줄 수 있다. 사인 파형을 이용한 진동 시험에 대한 내용은 괄호안에 링크를 참조하길 바란다. (https://scribblinganything.tistory.com/179). 참고로 예제 구현은 VR에서 제공하는 Controller 소프트웨어의 데모 버전을 이용해서 시뮬레이션 하였다. (무료) (https://vibrationresearch.com/products/). 국내 대리점(https://www.famtech.co.kr/main/main.php) Sine Sweep test Controller에 사인파형의 주파수를 바꾸면서 공진 주파수를 찾는 과정이다. 공진..