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[모달분석] Roving Hammer와 Roving Accelerometer 비교(Modal Analysis)
FAMTECH 2023. 7. 19. 16:59
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[모달분석] Roving Hammer와 Roving Accelerometer 비교 및 한계
모달 분석에서 roving hammer와 roving accelerometer은 측정 위치 간 이동을 의미합니다.
로빙 해머는 입력값인 해머를 이동하는 것이고 로빙 가속도 센서는 응답 센서인 가속도를 이동하면서 측정하는 방식입니다. 가속도센서는 접착체나 지그 등을 사용해서 고정을 하여야하기 때문에 설치가 쉽지는 않습니다. 반면에 해머의 경우 이동이 편리 합니다.
위 그림의 Setup1은 Roving Impact Hammer로 9번 위치에 가속도 센서를 고정하고 해머를 이동하면서 측정 합니다. 이때 모달 분석을 위해 입력에 대해 총 27개의 값을 측정해야 합니다.
Setup2의 경우 Roving 3축 가속도 센서로 센서를 이동하고 해머는 9번 포인트에서만 입력을 줍니다.
노동 강도에서 Setup1이 편리하지만 그림의 테이블에서 확인할 수 있듯이 문제가 있습니다.
테이블에서 Column에 표기된 값이 입력 값인데 Setup1의 경우 입력에 대한 27개의 응답을 측정할 수 없기 때문입니다. 반면에 Setup2의 로빙 가속도 센서의 경우 입력에 대해 27개의 포인트 측정이 가능 합니다.
[모달분석] Roving Hammer와 Roving Accelerometer 한계 극복 방법
그렇다면 어떻게 하면 두 테스트 설정을 변경하여 동일한 데이터를 측정할 수 있을까요? 두 가지 방법이 있습니다.
첫 번째로, Setup1을 다음과 같이 변경할 수 있습니다. 3축 가속도계 대신에 단일 단축 가속도계를 사용하여 9z에서 데이터를 취득할 수 있습니다. 그러나 차이점은 임팩트 가진성을 x, y, z 방향으로 적용해야 한다는 것입니다. 그러면 수집된 데이터는 9z를 기준으로 하는 FRF 행과 완전히 동일한 데이터가 됩니다. 이는 상호성(reciprocity)가 성립된다면 Setup2에서 수집된 데이터와 정확히 동일합니다.
동일한 데이터를 수집하는 또 다른 방법은 다음과 같습니다. Setup1에서 임팩트 해머를 사용하여 x, y, z 방향을 활성화해야 합니다. 따라서 로빙 해머는 모든 방향에서 충격을 줘야 합니다. Setup2에서는 9번 포인트의 정지된 충격이 구조물을 세 방향으로 활성화해야 합니다. 두 테스트는 모두 FRF 행렬의 3개의 완전한 행 또는 열을 생성하게 됩니다.
두번째 방법의 경우 Plate와 같은 구조물에서는 실행하기 어려운 한계점이 있습니다.
실제 팜테크에서 진행하는 용역이나 실습에서는 주로 첫번째 방법으로 분석을 진행합니다.
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