가속도·속도·변위

사인 진동 시험 중에 시험 대상 장치(DUT)는 자극을 받고 시스템은 진동 응답을 수집합니다. 이 응답 파형은 외부 자극에 따른 DUT의 동작에 대한 정보를 제공하고 입력 진동의 손상 가능성을 식별하는 데 도움이 됩니다.

가속도, 속도, 변위는 응답 신호를 사용하여 물체의 움직임 변화를 측정합니다.

가속

가속도는 속도의 변화율입니다. 자동차가 가속되면 속도가 증가합니다. 감속하면 속도가 감소합니다. 시간에 따른 가속도 그래프는 어떤 모습일까요? 다음을 고려하십시오. 파동은 주기의 최고점에서 속도가 0입니다. 그런 다음 파동은 음의 속도로 아래쪽으로 이동합니다. 정지 위치에 도달할 때까지 음의 속도가 증가합니다. 어느 시점에서 파도가 느려지기 시작합니다.

이 시간 동안 속도는 음의 방향으로 증가하므로 가속도는 음의 값을 갖습니다. 그러나 파동이 정지 위치를 지나면 주기의 최저점에서 순간적으로 정지할 때까지 속도가 느려집니다. 이 시점에서 속도는 양의 값이 되고 파동은 위쪽으로 이동합니다.

즉, 파도가 정지 위치를 통과할 때 속도는 음의 속도에서 0, 양의 속도로 양의 방향으로 증가합니다. 그림 2.1은 시간에 따른 파동의 가속도를 보여줍니다.

가속도는 속도가 변하는 속도이며 초당 미터 단위로 측정됩니다. 매초 속도가 초당 미터로 변하는 것으로 생각할 수 있습니다. 진동 시험에서 가속도는 중력 상수 단위 G를 사용합니다.

속도

속도는 DUT 위치의 변화율을 나타냅니다. 사이클의 가장 높은 지점 또는 최고점에서 DUT는 일시적으로 정지하고 속도는 0입니다.

DUT는 휴지 위치를 지날 때 가장 큰 음의 속도 지점에 도달합니다. 그 이후에는 속도가 느려지기 시작합니다. 사이클의 가장 낮은 지점(최저점)에서 DUT는 다시 잠시 정지 상태가 되고 속도는 0이 됩니다. 올라가서 긍정적인 속도를 얻음으로써 프로세스를 다시 시작합니다.

그림 2.2는 시간에 따른 속도를 표시합니다. 데이터가 수집되었을 때 시험이 이미 진행 중이었던 것처럼 처음에는 속도가 양수입니다. 속도는 위치가 변경되는 속도이며 초당 미터 단위로 측정됩니다.

변위

변위는 물체가 이동한 거리를 미터(m) 또는 인치(in)와 같은 길이 단위로 표시합니다.

사인 시험의 주파수 범위

지금까지 저주파에서의 단일 톤 사인 시험에 대해 논의했습니다. 실제로 사인 진동 시험은 10~10,000Hz의 광범위한 주파수에서 수행됩니다. 5,000Hz 사인 톤으로 DUT를 흔들면 초당 5,000사이클을 겪게 됩니다.

아래는 5Hz에서 진동하는 가진기 헤드의 변위와 속도를 보여주는 슬로우 모션 비디오입니다. 변위가 최대 또는 최소 지점에 있을 때 가진기 헤드의 속도는 0입니다.