[사인진동시험] Sine Resonance Track & Dwell 시험

 

목차

 

 

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Sine Resonance Track & Dwell(SRTD)란?

 

SRTD는 VibrationVIEW에서 제공하는 기능으로 사인 스윕(Sine Sweep) 시험을 통해 제품의 공진 주파수(Resonance Frequency)를 파악하고 해당 공진 주파수에 머물(Dwell)면서 시편에 공진 피로를 전달하는 기능 입니다. 

 

진동을 받는 시편(DUT)은 시편의 자연 주파수(Natural Frequency)에서 높은 Fatigue를 받습니다. 대부분의 산업군에서 Sine Dwell 시험을 통해 제품의 Validation을 검증 합니다. 

 

이러한 Sine Dwell 시험을 진동 시험에서는 SRTD(Sine Resonance Track and Dwell)이라고 부릅니다. 

 

그림1

 

그림1은 SRTD 설정 화면으로 공진 주파수를 제어기가 자동으로 검색 후 Dwell 시험을 진행할 주파수를 선택할 수 있게해줍니다. 

 

 

 

 

Sine Resonance Track & Dwell(SRTD) 특징

 

그림2

공진점에서 Dwell 시험을 진행하면 시간의 진행에 따라 공진점이 이동하는 현상을 목격할 수 있습니다. 예를 들어 그림2와 같이 Sine Sweep을 통해 확인한 공진점은 35Hz 였는데 Dwell 시험을 진행함에 따라 공진점이 33Hz로 이동하였습니다.

 

해당 현상은 시편이 가지는 자연주파수(Natural Frequency)가 공진을 받으면서 열이 발생하고 이에 따라 강성이 약해져서 공진 주파수의 값이 낮아지게 되는 것입니다. 

 

 

주파수 vs 시간 History

 

 

위 그림은 시간의 흐림에 따른 Dwell 주파수의 이동을 보여주는 그림입니다. 해당 그래프는 VibrationVIEW 그래프에서 무상으로 제공하고 있습니다. 

 

 

 

 

Dwell 시험 처리 방법

위와 같은 Fatigue에 따른 공진 주파수의 이동은 공진에서 지속적인 진동을 가하는 시험에 방해 요소가 됩니다. 그러므로 공진을 추적하면서 해당 주파수에서 공진 진동 시험을 진행하여야 합니다.

 

VibrationVIEW에서는 공진 주파수 추적으로 2가지 기능을 제공하고 있습니다.

 

• Phase Tracking
• Peak Tracking

 

그림3

 

그림3은 공진의 Dwell을 위한 설정하면으로 SRTD Peak Tracking을 "Enable"하지 않으면 기본적으로 Phase Tracking을 진행합니다. 

 

Phase Tracking이란 공진이 이동해도 제어 신호와 응답 신호간에 위상은 변하지 않는다는 특성을 이용해서 공진을 찾는 방법입니다. 하지만 기본적으로 제품이 비선형과 Time Variant한 특성을 가지고 있기 때문에 Phase Tracking은 한계가 있습니다.

 

반면에 Peak Tracking의 경우 제어기 내부에서 Peak 점을 지속적으로 모니터링하면서 검색하기 때문에 Peak Tracking은 Phase Trakcing에 비해 이동하는 공진점을 정확하게 파악할 수 있습니다.

 

 

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