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ショックテストを受けたとき? 振動システムが出来るかどうかわかる方法です

2025-04-21

ショックテストは製品検証の重要な側面であり,製品が取り扱いや輸送中に経験する突然で激しい加速と減速をシミュレートします.または操作既存の振動試験システムが特定の衝撃試験を適切に実行できるか判断することは,信頼性の高い結果を得るために極めて重要です.

ドングアンの精密テスト機器株式会社ではテストのニーズと機器の能力を合わせることが重要だと理解していますこのガイドは,あなたの振動テストシステムが特定の衝撃テスト要件を満たすかどうかを評価する際に考慮すべき主要なパラメータを案内します..

1ショックパルスタイプを理解する

一般的な試験基準によると,ショックパルスには一般的に3つの主要な波形に分類される.

ハーフ・サイナスパルスこの波形は,線形システムにおける衝撃や線形システムの減速,例えば弾性構造の衝突による衝撃効果をシミュレートするのに適しています.波の形状は特に部品レベルでの試験では
トラペゾイドパルストラペゾイドパルスでは半正弦パルスよりも広い周波数範囲でより高い反応が発生します宇宙探知器や衛星の打ち上げ段階で爆発的な電球発射のような出来事によって引き起こされる衝撃環境の影響をシミュレートするためにしばしば使用されます.
終極ピークのソー歯パルス (急激に衰えるトラペゾイアルパルス):トラペソイドパルスと比較して,端峰の歯のパルスは,特定のアプリケーションでより均一な応答スペクトルを提供します.

注記:標準ではこれらの3つの波形を概要しているが,半正弦パルスが最も一般的であり,コンポーネント型サンプルではトラペソイドとサーツ歯パルスが使用されることが少なくなっている.

2機械ショックの重度のレベルを定義する:

メカニカルショック試験の重度レベルは,3つの主要パラメータによって定義されます.

(1) パルス波形タイプ:上記のように (半正弦形,トラペソイド形,端峰のソー歯)
(2) ピーク加速:衝撃パルス中に達成された最大瞬時の加速,通常"g" (重力による加速) で表される.
(3) 名義パルス持続時間:衝撃パルスが持続する概算時間,通常はミリ秒 (ms) で測定される.

試験基準は,様々な用途と重度レベルに対してこれらのパラメータを関連付け,試験要件の予備評価を可能にする迅速な参照表をしばしば提供する.

最大加速 (A)		対応ピーク期間 (D)	速度変化 (Δv)
最大加速 (A)		対応ピーク期間 (D)	半 - シヌス (Δv) = 2/π* AD×10 −3	切断歯 (Δv) =0.5AD×10−3	トラペゾイド (Δv) =0.9AD×10−3
m/s2	g	ms	m/s	m/s	m/s
50	5	30	0.9	0.7	1.3
150	15	11	1.0	0.8	1.5
300	30	18	3.4	2.6	4.8
300	30	11	2.1	1.6	2.9
300	30	6	1.1	0.9	1.6
500	50	11	3.4	2.7	4.9
500	50	3	0.9	0.7	1.3
1000	100	11	6.9	5.4	9.7
1000	100	6	3.7	2.9	5.3
2000	200	6	7.5	5.9	10.6
2000	200	3	3.7	2.9	5.3
5000	500	1	3.1
10000	1000	1	6.2
15000	1500	0.5	4.7
30000	3000	0.2	3.7

3電動力学振動試験システムの主要制御パラメータ (典型的な値):

振動試験システムの特定の衝撃試験を行う能力は,その固有の性能仕様によって制限されます.考慮すべき一般的な制御パラメータは (正確な値については,特定の機器のデータシートを参照してください):

(1) 最大移動量 (ピークからピーク):通常は,モデルによって25mmから100mm (またはそれ以上) までの範囲である.これは,低周波,高振幅の長時間ショックに対する能力を制限する.
(2) 最大衝撃力:シャイカーのシナスフォース評価と関連している.一般的な指針は,最大衝撃力 (6 ms未満の持続時間) がシナスフォース評価の2倍までである.長い期間 (e)(g,約11ms) 最大衝撃力はシナス力評価に近いかもしれません.常にシステムの仕様を参照してください.
(3) 最大速度:振動テーブルが達成できる最大速度,通常は2m/sで,いくつかの高度なシステムは2.5m/s以上に達する.このパラメータは,ショックパルス中に必要な速度変化を達成するために重要です.
(4) 最大加速:システムで生成できる最大加速は,しばしば100gの周りにありますが,変化することがあります.これはショックテストで達成できるピーク加速を直接制限します.
(5) サポートされる衝撃波形タイプ:ほとんどの現代電気力学振動試験システムは,一般的な3種類の衝撃パルス (半正弦,トラペゾイド,制御装置の適切なプログラミングによって.

4振動テストシステムを与えられた衝撃テスト条件に対して評価する

通常,衝撃試験仕様書には次の情報が記載される.

パルス波形タイプ (例えば,半シナス)
ピーク加速 (例えば50g)
パルス持続時間 (例えば11 ms)

既存の振動試験システムの適性については,以下の条件とシステムの制御パラメータを比較することで,予備評価を行うことができます.

最大加速:システムの最大加速評価が指定されたピーク加速を満たすか超えているか確認します. 固定装置の動力学と潜在的なオーバーショットを考慮するために,いくつかの幅が必要かもしれません.
最大移動量:長期間のショックでは,必要な移動は重要である.半正弦ショックに必要な移動の粗略な推定は,次の近似を用いて計算することができる.

$D i s について a は c m e n t_{p e ak} \approx P e ak A について cce わかった er a は t i o n \times ( P u わかった se について D u r a は t i o n /1000 ) ^{2}$

速度が $m / s^{2}$ この計算したピーク移動速度をシステムのピーク対ピーク移動速度の半分と比較します
最大速度:衝撃パルス中に到達する最大速度は,以下のように推定できる.

$V e わかった oc i t y_{p e ak} \approx P e ak A について cce わかった er a は t i o n \times (P u わかった se について D u r a は t i o n /1000) \times 2$ /π (半正弦)

この推定ピーク速度がシステムの最大速度内にあることを確認してください
最大衝撃力:ニュートンの第二法則 (F=MA) を使って必要な衝撃力を推定します.ここでMは動く質量 (標本+固定器+ armature),Aはピーク加速です.与えられたパルス期間のためのあなたのシステムの最大衝撃力能力 (シナスフォース評価との関係を覚えて) とこれを比較.
サポートされる波形タイプ:振動コントローラーとシステムソフトウェアが指定された衝撃パルス波形を生成することをサポートしていることを確認してください.

簡単な参照表を使用した例:

標準がピーク加速とパルス持続時間を異なる重度レベルで関連付けている表を提供している場合,必要な値とシステムの最大能力を直接比較することができます.例えばテーブルから 50g,11ms の半シナスショックが一定の重度の範囲内にあると示されている場合あなたのシステムは少なくとも50gのピーク加速を達成し,十分な移動と速度を持っているかどうかを確認します 11msパルス.

重要な考え方

固定装置の質量と動力学試験装置の質量と共鳴周波数は,試料に望ましい衝撃プロファイルを達成するシステムの能力に大きく影響します.重い装置にはより多くの力が必要です.
頭拡大機とスライドテーブル:これらのアクセサリーの使用は,ショックテストにおけるシステムの有効なパフォーマンスにさらに影響を与える可能性があります.
制御器の能力:振動制御器の高度性は衝撃パルス生成と制御の精度が決定的です
システム校正:震動試験システムが正しく校正されていることを確認し,正確で信頼性の高い衝撃試験結果を保証します.

結論は

振動テストシステムが与えられたショックテスト条件を満たすかどうかを評価するには必要なピーク加速,パルス持続時間,システム最大加速に対して標準の簡単な参照表は,予備的な評価を提供できますが,計算と装置の動力学を考慮するより徹底的な評価が推奨されます.

ドングアンの精密テスト機器株式会社私たちの専門家のチームは,特定のショックテスト要件に既存の振動テストシステムの適性を決定するのに役立ちますか,あなたのニーズに合わせた新しいシステムを選択するのに役立ちます製品に対する正確で信頼性の高いショックテストを達成するための包括的な評価とガイドラインのために今日私たちに連絡してください.

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