사인 공진 추적·체류(SRTD)

엔지니어는 사인 스윕 이후 하나 이상의 공진에 대해 사인 드웰 시험을 실행할 수 있습니다. 사인 드웰 시험 중에 제어기는 주파수 범위를 스위프하는 대신 공진 주파수/주파수에서 단일 사인 톤을 실행합니다.

제품은 공진 주파수에 노출될 때 가장 큰 피로감을 경험합니다. 진동 시험을 사용하는 거의 모든 산업에서는 제품 설계 및 검증에 사인 드웰 시험을 사용합니다. 진동 시험 산업에서는 사인 드웰 시험을 SRTD(Sine Resonance Track & Dwell)라고 합니다.

사인 드웰 시험을 선택하는 경우

많은 실제 시스템은 지배적인 단일 주파수 진동을 생성합니다. 이 시나리오에서 엔지니어는 사인 드웰을 사용하여 장기간 동안 하나 이상의 개별 주파수에서 진동을 유지하여 구조적 공진 시 피로, 내구성 또는 증폭을 평가할 수 있습니다.

진동 환경이 단일 톤에 의해 지배되는 경우 사인 드웰이 선택되는 경우가 많습니다. 엔지니어는 현장 데이터에서 여러 주요 톤이 나타날 때 다중 톤 사인을 실행할 수도 있습니다.

실제 시스템의 단일 주파수 진동

• 고정 RPM으로 작동하는 터빈 및 펌프​
• 전기 모터​
• 프로펠러 블레이드 통과 주파수​
• HVAC 압축기​
• 기어 메시 주파수​
• 의료용 원심분리기​
• 전자제품의 회전 팬

공진 주파수의 변화

제어기가 제품의 공진 주파수에 대해 사인 드웰 시험을 실행하는 동안 공진이 바뀔 수 있습니다. 예를 들어, 그림 5.1은 35헤르츠(Hz)에서 공진하는 사인 스윕을 표시합니다.

장기간 동안 35Hz에서 사인 드웰 시험을 실행하면 열, 피로 등으로 인해 공진이 33Hz로 내려갈 수 있습니다. 35Hz에서 계속 드웰하면 더 이상 공진에서 제품을 시험하거나 공진 주파수에 적용되는 가속도를 적용하지 않게 됩니다. 35Hz에서 연속적으로 드웰하면 공진 시 10G 값이 아닌 2G 가속이 발생합니다.

그림 5.2에서 공진 주파수의 드리프트는 시험 대상 장치(알루미늄 빔)가 실패에 가까워질수록 더욱 심각해졌습니다.

따라서 고정 주파수 드웰(주파수를 조정하지 않는 사인 드웰)은 제품의 공진에서 드웰할 때 단점이 있습니다. 그러나 공진 상태를 유지하기 위해 표류하는 공진 주파수를 추적하는 방법이 있습니다.

위상 추적 SRTD

공진 상태를 유지하는 한 가지 방법은 제어와 응답 간의 위상 차이를 추적하는 것입니다. 제품이 피로해지기 시작하면 공진의 주파수 값은 감소하지만 공진의 위상 값은 감소하지 않습니다.

위상 추적 SRTD를 사용하면 시험의 주파수 값을 제품의 공진 주파수 변화에 따라 조정할 수 있습니다. 이 방법에 대한 자세한 내용은 기술 문서인 SRTD 추적 방법의 실험 비교를 참조하세요.

주요 시사점

• 공진 주파수의 변화 특성
• 사인 시험 중 공진을 추적하는 기본 방법

VibrationVIEW 소프트웨어에서 SRTD 시험을 실행할 준비가 되면 다음 비디오(7:33)를 따르십시오.