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MIL-STD-810H 이란? MIL-STD-810은 미국 육군에서 개발한 시험 규격으로 다양한 환경에서 시험을 규격에 맞추어 진행하여 시편이 문제가 없는지를 검증하는 규격이다. G버젼까지 개발된 상태였고 2019년에 MIL-STD-810의 H 버젼이 개발되었다. 이번 H 업데이트는 군방 시험 사업(Defense industry)에 중대한 변화였다. 왜 MIL-STD-810이 시험 사업에서 중요한가? MIL-STD-810는 미국 국방부에서 정의한 환경 랩 시험 방법으로 군용 하드웨어의 모든 부분에 대한 규격을 명시하였다. 해당 문서는 1089페이지에 달하는 내용이고 균에 의한 부식 부터 총격에 의한 충격까지 모든 테스트 종류를 포함한다. 해당 규격은 public standard로 누구나 다운 받아 사용할..

가속도센서란? (What is Accelerometer) 그림1은 Kislter(키슬러)사의 가속도 센서를 나열한 것이다. 국내에는 팜테크에서 키슬러사의 가속도 센서를 판매하고 있다. (www.famtech.co.kr) 제품의 상세 스펙은 아래 링크를 참조하길 바란다. (Measuring range, Frequency response, operating temperature) https://www.kistler.com/fileadmin/files/divisions/sensor-technology/test-and-measurement/t-m-_acceleration/900-380a.pdf 가속도 센서는 진동 센서(vibration sensor) 종류 중에서 현재까지 가장 유명한 타입이라고 할 수 있다. 명..

THD(Total Harmonic Distortion, 고조파왜곡)이란? 그림1은 VibrationView 라는 소프트웨어로 30Hz 사인파를 만들어서 그래프로 나타낸 것이다. 그림1의 위쪽 그림은 시간에 따른 30Hz 사이파이고 아래 그림은 주파수에 따른 그래프이다. 만일 완벽한 30Hz 사인파라면 그림1의 아래 그림은 30Hz에서 하나의 선으로 표기된 형태가 되어야 하지만 보다시피 30Hz에서 큰 값을 가지고 주변 주파수에서도 에너지가 있음을 알 수 있다. 현실에서 완벽한 사인파(Sine wave)는 존재할 수 없다. 위 명제에 따라 엔지니어가 만들어내는 사이파는 이상적인 값이 아니라는 점을 인지하고 진행하여야 한다. 하지만 최대한 사인파에 가까워야지 사인파 관련 이론들을 적용할 수 있다. 그렇기 때..

3축 진동 시험기 3축 진동 시험기는 그림1과 같이 3개의 진동 시험기가 X, Y, Z축 3방향으로 밀어준다. 3축 진동 시험을 하기 위해서는 위와 같은 장비에 헤드 익스팬더(Head Expander)가 부드럽게 3방향으로 움직일 수 있게 내부에 베어링 설계가 잘되어야 한다. 2축 진동 시험에서는 한개의 VR Controller 만으로 제어가 가능했다. 하지만 3축 진동 시험의 경우 다른 프로파일(Profile)로 진동을 줄 수 있어야 하므로 3개의 제어기가 필요 하다. 각 VR9500 제어기는 가속도센서를 통해서 진동값을 받아오고 Drive 채널을 통해 진동 시험기 가진을 준다. 3축 진동 시험 특징 3개의 제어기에서 각 축의 진동 시험기 제어를 맡음 각 축의 테스트 프로파일(Test Profile)은..

2축 진동 시험 (Dual axis 제어) 그림1과 같이 2개의 진동 장비를 사용하여 2축으로 흔드는 시험을 Dual Axis Vibration Test 라고 한다. 2축 진동 시험을 하는 경우는 그림1처럼 시편이 길어서 하나의 진동 시험기로 시험하기가 어렵거나 2개의 축을 다른 Phase로 진동을 하거나 할 때 필요 하다. Dual Axis 제어 실험의 종류 - 그림2와 같이 진동 시험기를 나란히 배치하고 동일 진동 파형으로 주는 경우이다. 변위(Phase)에 따라 다른 형태의 진동이 된다. - 그림3은 진동 시험기를 위에서 본 형태이다. Slip table을 이용해서 한쪽은 밀고 한쪽은 당기고를 번갈아 진행하는 형태이다. 위와 같은 형태의 시험을 하기 위해서는 파형이 정확하게 동일하고 변위가 180도..

Random Test (랜덤 시험) DOF (Degrees of Freedom) 규격 그림1은 Mil Std 810, Def STAN00-35, RTCA DO160, AECTP-400, ISO 60068-2-64 규격에 따른 DOF를 정리한 것이다. 그림2 위의 공식은 DOF의 갯수를 계산하는 식이다. 2를 곱한 이유는 FFT 당 2개의 DOF를 제공하는 것이다. 그리고 (내 생각으로는) 주파수 정밀도(Frequency Resolution)과 Averaging Time을 곱해서 몇개의 프레임(Time Domain)을 사용하였는지 갯수를 알 수 있다. 그림2의 그래프는 DOF 갯수에 따른 정밀도인데 RTCA 160에 따라 100DOF를 사용하고 -1.5dB 범위를 가져가게 되면 그래프에 따라 Accurac..

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..

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..