Các phương pháp thử nghiệm rung xóc

D?a trên s? ti?n b? ?áng k? trong l?nh v?c công ngh?, ??c bi?t là trong ph?n c?ng và ph?n m?m chuyên d?ng, các nhà nghiên c?u ?ã có kh? n?ng t?o ra môi tr??ng mô ph?ng hoàn h?o h?n, giúp h? th?c hi?n các bài th? nghi?m ph?c t?p h?n và chân th?c h?n. Nh?ng bài th? nghi?m này nh?m mô ph?ng các ?i?u ki?n v?t lý th?c t? mà m?t ??i t??ng c? th? có th? g?p ph?i trong quá trình v?n hành th?c t? c?a nó. Hãy cùng 3D VINA tìm hi?u v? các ph??ng pháp th? nghi?m rung xóc qua bài vi?t sau ?ây nhé!

Máy th? nghi?m rung xóc

Máy th? nghi?m rung xóc là gì?

Máy th? nghi?m rung xóc là gì? Máy th? nghi?m rung xóc, th??ng ???c g?i là shaker testing machine ho?c vibration testing machine, là m?t thi?t b? ???c s? d?ng ?? t?o ra các rung ??ng ho?c tác ??ng rung ??ng. Các rung ??ng này tác ??ng trên m?t ??i t??ng, s?n ph?m ho?c thành ph?n c? th? ?? ?ánh giá và ki?m tra ?? b?n, ?? ?n ??nh, và hi?u su?t c?a chúng trong môi tr??ng t??ng t? nh? th?c t?.

Máy th? nghi?m rung xóc có th? ?i?u ch?nh ?? t?o ra các mô ph?ng rung ??ng khác nhau, t? rung nh? ??n rung m?nh và t? t?n s? th?p ??n t?n s? cao, phù h?p v?i yêu c?u ki?m tra c? th? c?a s?n ph?m ho?c thành ph?n. ?i?u này giúp ng??i nghiên c?u và k? s? ?ánh giá và c?i thi?n hi?u su?t và ?? b?n c?a s?n ph?m tr??c khi chúng ???c ??a vào s?n xu?t ho?c s? d?ng trong các ?ng d?ng th?c t?.

Các ?ng d?ng chính c?a máy th? nghi?m rung xóc

Các ?ng d?ng chính c?a máy th? nghi?m rung xóc bao g?m:

• Ki?m tra s?n ph?m và linh ki?n: Các s?n ph?m và linh ki?n, nh? ?i?n t?, ô tô, máy móc, và thi?t b? y t?, c?n ph?i ch?u ???c các y?u t? rung ??ng trong quá trình v?n hành. Máy th? nghi?m rung xóc giúp ?ánh giá xem chúng có th? ch?u ???c môi tr??ng này và có tu?i th?, ?? b?n nh? mong mu?n hay không.
• Nghiên c?u s? ?nh h??ng c?a rung ??ng: Máy th? nghi?m rung xóc ???c s? d?ng trong nghiên c?u ?? hi?u rõ s? ?nh h??ng c?a các y?u t? rung ??ng ??i v?i c?u trúc và thi?t k? s?n ph?m. ?i?u này giúp c?i thi?n thi?t k? ?? ch?ng l?i các tác ??ng không mong mu?n c?a rung ??ng.
• Ki?m tra và ?ánh giá ?? tin c?y: ??i v?i các s?n ph?m yêu c?u ?? tin c?y cao, nh? máy bay, tàu th?y, và thi?t b? y t? quan tr?ng, máy th? nghi?m rung xóc ???c s? d?ng ?? ??m b?o r?ng chúng có kh? n?ng ho?t ??ng ?úng cách trong các ?i?u ki?n rung ??ng mà chúng có th? g?p ph?i trong th?c t?.

Các hình th?c rung ph? bi?n c?a máy th? nghi?m rung xóc

Th?c t?, trong quá trình ho?t ??ng ho?c trong quá trình v?n chuy?n,… có nhi?u lo?i và hình th?c rung xóc mà môi tr??ng tác ??ng lên s?n ph?m. Các h? th?ng máy th? nghi?m rung xóc hi?n nay ch? y?u mô ph?ng 3 hình th?c rung ph? bi?n nh?t là rung ng?u nhiên (Random), rung hình Sin (Sine) và rung s?c c? ?i?n (Classic Shock).

Rung ng?u nhiên (Random Vibration)

Rung ng?u nhiên là gì? Rung ng?u nhiên là hình th?c rung ph? bi?n nh?t và phù h?p ?? mô ph?ng các tác ??ng rung ng?u nhiên mà s?n ph?m ho?c thành ph?n có th? tr?i qua trong quá trình v?n hành ho?c v?n chuy?n. Rung ng?u nhiên th??ng ???c mô ph?ng b?ng cách s? d?ng m?t dãy t?n s? và biên ?? ng?u nhiên.

Trong l?nh v?c k? thu?t, rung ng?u nhiên là m?t lo?i chuy?n ??ng không xác ??nh, t?c là m?t lo?i dao ??ng mà không th? d? ?oán chính xác. ?ây là m?t y?u t? ph? bi?n trong các kích thích ??u vào, ví d? nh? khi b?n lái xe ô tô trên ???ng, ho?c khi b?n ?o ??c chi?u cao sóng trên m?t n??c.

?? ?o l??ng ?? rung ng?u nhiên, ng??i ta th??ng s? d?ng m?t ?? ph? gia t?c (ASD). Gia t?c vuông trung bình g?c (Grms) là c?n b?c hai c?a di?n tích d??i ???ng cong ASD trong m?t kho?ng t?n s? c? th?. Grms th??ng ???c s? d?ng ?? bi?u di?n t?ng n?ng l??ng c?a m?t s? ki?n rung ng?u nhiên c? th?, và nó là m?t giá tr? th?ng kê quan tr?ng trong k? thu?t c? khí, ??c bi?t trong thi?t k? và phân tích c?u trúc.

M?t khác, m?t ?? ph? công su?t (PSD) th??ng ???c s? d?ng ?? xác ??nh rung ??ng ng?u nhiên. M?c dù ASD có th? ???c s? d?ng khi ?o l??ng gia t?c, nh?ng PSD th??ng ???c coi là phù h?p h?n trong phân tích c?u trúc và th? nghi?m rung ??ng.

Trong th? nghi?m rung ng?u nhiên, m?t chu?i t?n s? ???c kích thích và ?o l??ng ??ng th?i. Th??ng, rung ??ng trong các th? nghi?m này có b?ng thông r?ng trong ph? t?n s?, có ngh?a là nó ch?a t?t c? các t?n s? trong m?t d?i t?n s? t??ng ??i r?ng v?i biên ?? dao ??ng khác nhau. Biên ?? dao ??ng có th? bi?n ??i ng?u nhiên, có th? có chu k? ho?c không có chu k?.

M?t ?i?m quan tr?ng là không ph?i t?t c? các mô hình dao ??ng ??u tuân theo phân ph?i Gaussian ng?u nhiên, và th?i gian t?i ??nh dao ??ng có th? thay ??i. B?ng cách ?i?u khi?n ??c ?i?m g?i là Kurtosis (??nh nh?n) c?a tín hi?u rung ng?u nhiên, b?n có th? ki?m soát s? phân ph?i xác su?t c?a biên ?? dao ??ng. Kurtosis là m?t th?ng kê ???c s? d?ng ?? ?o l??ng ??nh trong tín hi?u rung ng?u nhiên. Khi Kurtosis b?ng 0, ??nh ??nh nh?n ít và ?? rung ng?u nhiên g?n v?i phân ph?i Gaussian ng?u nhiên.

Rung hình Sin (Sine)

Rung hình Sin là gì? Rung hình Sin là hình th?c rung ??n gi?n nh?t và th??ng ???c s? d?ng ?? ki?m tra s? ?áp ?ng c?a s?n ph?m ho?c thành ph?n v?i m?t t?n s? và biên ?? c? th?. ?i?u này th??ng ???c áp d?ng trong tr??ng h?p s?n ph?m ph?i ho?t ??ng ? m?t t?n s? c? ??nh, ch?ng h?n nh? các thi?t b? ?i?n t? ho?c c? h?c.

Rung hình Sin ???c bi?u th? d??i d?ng m?t k?t h?p gi?a gia t?c và t?n s?. M?t môi tr??ng ch?u tác ??ng c?a rung hình Sin th??ng ???c xác ??nh b?i m?t t?n s? c? b?n và các b?i s? c?a t?n s? ?ó. Thông th??ng, có nhi?u t?n s? c? b?n khác nhau, và m?i t?n s? c? b?n này s? t?o ra m?t lo?t các b?i s? t??ng ?ng.

Liên quan ??n m?i quan h? gi?a biên ?? d?ch chuy?n rung và t?n s? rung, có môi tr??ng rung trong m?t s? tình hu?ng th?c t?, nh? trên tr?c th?ng, máy bay cánh qu?t ho?t ??ng ? hi?u su?t th?p, ho?c c?i xay gió, có kh? n?ng t?o ra kích thích hình Sin c? b?n v?i m?t d?i b?ng thông r?ng vô cùng th?p. Nguyên nhân c?a kích thích này xu?t phát t? t?c ?? quay c?a các ??ng c?, cánh qu?t, và t?n s? ?i qua các b? ph?n nh? tuabin.

Có nh?ng tr??ng h?p, ?? nghiên c?u tác ??ng c?a ?? m?t m?i và s? thay ??i c?a t?n s? c?ng h??ng có th? gây ra, ng??i ta th??ng áp d?ng kích thích c?u trúc ? t?n s? c?ng h??ng trong m?t kho?ng th?i gian dài. Th? nghi?m Sin Dwell th??ng ???c th?c hi?n trên m?t s? b? ph?n c?a máy bay, ch?ng h?n nh? cánh qu?t ho?c tuabin.

Rung s?c c? ?i?n (Classic Shock)

Rung s?c c? ?i?n là gì? Rung s?c là hình th?c th? nghi?m ???c s? d?ng ?? mô ph?ng các tác ??ng rung ??t ng?t và m?nh, ch?ng h?n nh? va ch?m, r?i r?t, ho?c va ??p. ?ây là hình th?c rung th??ng ???c s? d?ng ?? ?ánh giá ?? b?n và kh? n?ng ch?u s?c c?a s?n ph?m ho?c linh ki?n trong ?i?u ki?n môi tr??ng kh?c nghi?t.

Th? nghi?m s?c là m?t ph??ng pháp ???c áp d?ng ?? ki?m tra ?? tin c?y c?a các ??n v? ???c th? nghi?m, ??m b?o r?ng chúng có kh? n?ng ch?u ??ng ???c các tác ??ng v?t lý và v?n có th? ho?t ??ng bình th??ng trong các ?i?u ki?n môi tr??ng kh?t khe nh?t.

Quá trình th? nghi?m s?c bao g?m m?t lo?t các quy trình nh?:

• Ch?c n?ng Shock: ?ánh giá kh? n?ng c?a s?n ph?m ?? duy trì ch?c n?ng trong quá trình mô ph?ng tác ??ng s?c.
• V?t li?u ?óng gói: Ki?m tra tính b?n c?a v?t li?u ?óng gói ?? ??m b?o r?ng s?n ph?m ???c b?o v? hi?u qu? kh?i tác ??ng s?c.
• Tính d? v?: Xác ??nh kh? n?ng c?a s?n ph?m ?? ch?u ??ng tác ??ng s?c mà không b? h?ng ho?c h?ng hóc.
• Chuy?n tuy?n tính: ?ánh giá s? t??ng quan tuy?n tính gi?a tác ??ng s?c và ph?n ?ng c?a s?n ph?m.
• Th? nghi?m Shock Crash Hazard: Xem xét các tác ??ng s?c mà s?n ph?m có th? gây ra trong m?t tình hu?ng va ch?m.
• Bench Handling: ?ánh giá kh? n?ng s?n ph?m ???c x? lý và di chuy?n trong quá trình s?n xu?t và v?n chuy?n.
• Tác ??ng c?a con l?c: Xem xét cách s?n ph?m ?áp ?ng khi có tác ??ng s?c liên quan ??n chuy?n ??ng dao ??ng.

Tùy thu?c vào môi tr??ng mà b?n mu?n mô ph?ng, b?n có th? l?a ch?n gi?a ph??ng pháp Classic Shock ho?c Shock Response. Trên h? th?ng máy rung, b?n có th? ch?n các ch? ?? th?c hi?n nh? Classic Pulses, bao g?m Half Sine, Terminal Sawtooth, Square Wave, và Trapezoidal.

Trong quá trình th? nghi?m s?c, Shock Response Spectrum (SRS) th??ng ???c s? d?ng làm m?c tiêu. SRS th? hi?n bi?u ?? c?a tác ??ng s?c d??i d?ng bi?u ?? ho?c b?t k? gia t?c t?c th?i nào khác ??i v?i các h? th?ng ??n ?? t? do (SDOF) nh? kh?i trên lò xo s? ph?n ?ng v?i tác ??ng thông qua b?ng thông t?n s? ???c xác ??nh.

?ánh giá k?t qu? sau khi th? nghi?m rung xóc b?ng máy th? nghi?m rung xóc ??ng l?c h?c

Sau khi hoàn thành quá trình th? nghi?m rung xóc b?ng máy th? nghi?m rung xóc ??ng l?c h?c, vi?c ?ánh giá k?t qu? th? nghi?m th??ng ???c th?c hi?n thông qua các ph??ng pháp sau:

• ?ánh giá tr?c ti?p b?ng quan sát ngo?i quan: Quan sát s?n ph?m và bao bì ?óng gói: Ki?m tra xem bao bì ?óng gói c?a s?n ph?m có b? bi?n d?ng, móp méo không. ?ánh giá xem s?n ph?m sau quá trình th? nghi?m có b? gãy, v? các kh?p n?i không (ki?m tra v? trí các ?c vít, các v? trí g?n keo k?t n?i). Tuy nhiên, ph??ng pháp ?ánh giá này có th? không phát hi?n ???c nh?ng l?i ?n bên trong s?n ph?m th? nghi?m (n?u có).
• ?ánh giá qua phân tích bi?u ?? trên ph?n m?m: Trong su?t quá trình th? nghi?m, m?t bi?u ?? t??ng ?ng v?i t?ng ph??ng pháp th? s? ???c t?o ra, giúp ng??i v?n hành theo dõi, phân tích và ?ánh giá s?n ph?m có nh?ng h?ng hóc, bi?n ??i nào hay không. Thông qua bi?u ?? này, ng??i v?n hành có th? xác ??nh nh?ng tác ??ng rung xóc c? th? trên s?n ph?m.
• ?ánh giá thông qua các ph??ng pháp th? nghi?m v?n hành: ?ây là m?t ph??ng pháp quan tr?ng ?? ?ánh giá s?n ph?m sau khi tr?i qua quá trình th? nghi?m rung xóc. Sau th? nghi?m, s?n ph?m s? ???c ch?y th? trong ?i?u ki?n ho?t ??ng bình th??ng. D?a trên ch?c n?ng và yêu c?u c? th? c?a s?n ph?m, ng??i v?n hành có th? ?ánh giá xem s?n ph?m có ho?t ??ng bình th??ng hay không. ?i?u này giúp ??m b?o r?ng s?n ph?m không ch? có th? ch?u ??ng ???c tác ??ng rung xóc mà còn có kh? n?ng ho?t ??ng ?úng cách sau th? nghi?m.

K?t h?p các ph??ng pháp này cùng v?i ki?n th?c chuyên môn s? giúp ??m b?o r?ng s?n ph?m ho?c thành ph?n ?ã th? nghi?m có kh? n?ng ?áp ?ng các tiêu chu?n và yêu c?u ??i v?i ?? b?n và hi?u su?t trong môi tr??ng t??ng t? th?c t?.

Tags: 3d vina, hiệu chuẩn, hiệu chuẩn thiết bị, máy đo 2d, máy đo 3d, máy đo cmm, sửa máy đo 2d, sửa máy đo 3d, sửa máy đo cmm