ObserVIEW - SRS FDS Trace 기능(Shock Response Spectrum, Fatigue Damage, 진동, 충격, Transient Shock)

 

목차

 

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ObserVIEW - SRS Trace 기능: 목적

 

 

 

"Shock response spectrum (SRS) plots"는 ObserVIEW 2022.1 버전에서 새롭게 추가된 기능입니다. 주파수 영역에서 시간 데이터를 나타내는 FFT(Fast Fourier Transform, 고속 푸리에 변환)와 비슷한 방식으로 작동합니다. SRS는 시간 데이터에 대해 여러 필터를 적용하여, 각 필터가 해당 주파수 범위에 대해 시간 데이터에 적용될 때 발생하는 최대 응답의 크기를 보여줍니다.

 

예를 들어, "충격 펄스의 잠재적인 손상 측정 및 비교"라는 목표 하에, 단일 충격 펄스와 여러 번 발생하는 충격 펄스의 잠재적인 손상을 측정하고 비교할 수 있습니다. 이를 통해 특정 충격 이벤트가 구조물이나 장비에 어떤 영향을 미칠 수 있는지 평가할 수 있습니다.

 

간단히 말해서, SRS 플롯은 다양한 주파수에서의 충격 응답을 분석하여, 특정 충격이 어떤 영향을 미칠 수 있는지를 보여주는 도구입니다. 이를 통해 설계자나 엔지니어들은 장비나 구조물의 내구성을 평가하고, 필요한 개선점을 찾을 수 있습니다.

 

 

 

 

 

ObserVIEW - SRS Trace 기능: 예제 실습

 

그림1. A single shock pulse waveform.

 

 

위 그림은 충격파를 시간 도메인에 따라 팜테크에서 제공하는 ObserVIEW로 저장한 값입니다. 단일 충격 펄스 파형은 모달 해머(Impact Hammer)로 시험 대상체를 치면서 생성되었고, 가속도계가 응답(Ch4(Z))을 기록했습니다.

 

 

 

 

 

그림2. FFT plot of the single shock pulse

 

위 그림은 그림1을 FFT 변환한 값입니다. 

 

 

 

 

 

그림3.  An SRS plot of the single shock pulse

 

 

충격 펄스의 충격 응답 스펙트럼(SRS)을 보면, 최대 가속도가 FFT(고속 푸리에 변환)에서의 최대 주파수 값과 일치하는 것을 볼 수 있습니다. 그러나 이 주파수 구간에 대한 최대 가속도는 1,000G를 조금 넘습니다.

 

위와 같은 Peak 값의 차이는 FFT와 SRS가 가지는 Bin 사이즈의 차이에 의해 발생합니다. 

 

 

 

 

ObserVIEW - FDS Trace 기능: 목적 및 예제 실습

 

최대 가속도는 충격 펄스가 일으킬 수 있는 잠재적 손상에 대한 중요한 정보를 제공합니다. 하지만 SRS 정보로 Damage에 대한 수치적 비교는 어렵습니다.

 

ObserVIEW 2022.1 버전에서 새롭게 도입된 피로 손상 스펙트럼(FDS)을 사용하여 단일 충격 펄스의 손상과 여러 번 반복되는 충격의 잠재적 손상을 측정하고 비교할 수 있습니다.

 

그림4. A waveform with the shock pulse repeated multiple times

 

 

그림5.   An SRS plot of the shock pulse repeated multiple times

 

 

그림6.  An FDS plot of the shock pulse repeated multiple times

 

 

분석에서, FDS은 단일 충격 펄스의 최대 가속도 값에 대한 잠재적 손상이 상대적으로 낮다는 것을 보여줍니다. 그 다음으로, 같은 충격 펄스가 여러 번 반복되는 파형을 분석했습니다. 이 범위에 대한 충격 응답 스펙트럼(SRS)은 단일 충격 펄스와 같은 최대 가속도 값을 보여줍니다. SRS는 최대 가속도를 표시하지만, 추가적인 충격 펄스가 발생해도 최대 진폭이 증가하지는 않습니다.

 

다만, 잠재적 손상(Damage)의 차이는 FDS에서 가장 두드러졌습니다. 여러 번 반복되는 파형에 대한 최대 손상 값은 단일 충격 펄스와 동일한 주파수에서 발생했지만, 전체적인 잠재적 손상은 단일 펄스보다 훨씬 높았습니다.

 

결론적으로, 단일 충격 펄스만으로는 그리 큰 손상을 일으키지 않지만, 충격 펄스를 여러 번 반복하면 훨씬 더 큰 손상을 일으킬 수 있다는 것이 확인되었습니다.

 

 

 

해당 내용과 관련해서 팜테크에서 교육 프로그램, 측정/분석 용역, 장비를 제공하고 있습니다.  관심 있으시면 아래 홈페이지 또는 연락처를 통해 문의 주시면 됩니다. :)

 

https://famtech.co.kr/sub04/01_01.php

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