고속 카메라 비접촉 진동 주파수 측정, 브레이크 모드 분석(VIC-3D, FFT, Vibration, ODS, Brake, Non Contact Measurement)

 

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고속 카메라 비접촉 진동 주파수 분석(VIC-3D, FFT, Vibration, ODS)

 

카메라를 이용한 진동 모드 분석

 

최근 디지털 이미지 상관 관계(DIC) 기술의 선두주자인 Correlated Solutions는 산업을 선도하는 VIC-3D 시스템을 업데이트하여 진동 측정을 혁신하였습니다. 이 기술은 고속 이미지 데이터를 사용하여 진동 거동을 특성화하는데, 이를 통해 진폭/위상 대 주파수 데이터를 3D 시각화로 제공합니다. 이번 글에서는 VIC-3D FFT 시스템의 주요 특징과 이점을 상세하게 살펴보겠습니다.

 

 

VIC-3D FFT의 주요 특징

• 최대 50 kHz 진동 주파수 측정: 고주파에서의 진동 모양을 측정할 수 있어, 다양한 주파수 대역에서의 진동 특성을 분석할 수 있습니다.
• 측정 범위 0.8 mm ~ 100 m: 넓은 측정 범위를 제공하여 다양한 규모의 물체 진동을 분석할 수 있습니다.
• 비접촉 전면 진동 측정: 비접촉 방식으로 진동을 측정하여 테스트 준비 시간과 측정 시간을 단축할 수 있습니다.
• 토션, 평면 내 및 평면 외 진동 측정: 여러 가지 진동 모드를 측정하여 보다 정확한 진동 분석이 가능합니다.
• 사용자 친화적인 그래픽 작업 공간: 직관적인 인터페이스를 통해 쉽게 작업을 수행할 수 있습니다.
• 복잡한 기하학 및 자극 분석: 복잡한 형상과 자극의 진동을 쉽게 분석할 수 있습니다.

 

 

VIC-3D FFT의 장점

• 레이저 진동계 대비 DIC의 이점: 레이저를 사용하는 기존 진동 측정 방식과 비교하여 더 빠르고 간편합니다. 주파수 스윕이 필요 없으며, 설정과 데이터 획득이 빠릅니다.
• 복수의 ODS 및 주파수 식별: 하나의 테스트로 여러 작동 변위 모드(ODS)와 주파수를 식별할 수 있습니다.
• 정밀한 자극 주파수 불필요: 비싼 자극 장비가 필요 없으며, 다양한 상황에서 진동을 측정할 수 있습니다.
• 전이(Transient) 이벤트 중 진동 측정: 문이 닫힐 때나 엔진 시동 시와 같은 전이 이벤트 중의 진동을 측정할 수 있습니다.
• 저렴한 비용: 3D 레이저 시스템보다 비용 효율적입니다.
• 넓은 동적 범위: 넓은 동적 범위를 제공하여 다양한 진동 분석이 가능합니다.
• 동시 변형(Strain) 데이터 계산: 진동 데이터를 측정하면서 동시에 변형 데이터를 계산할 수 있어 시간을 절약할 수 있습니다.

 

 

 

브레이크 디스크 진동 분석 사례 연구

 

 

자동차는 운행 중 다양한 힘을 받습니다. 엔진이나 도로 표면에서 발생하는 진동이 차량의 섀시와 서스펜션을 통해 브레이크 시스템에 전달됩니다. 이 사례에서는 대형 트럭의 14인치 브레이크 디스크를 모달 해머로 자극하여 로터의 진동 모양을 측정했습니다.

 

VIC-3D FFT 시스템을 사용하여 3차원 작동 변위 모양을 쉽게 식별하고 측정할 수 있었습니다. 약 2,000 Hz 주파수에서 40 나노미터의 작은 진폭을 측정할 수 있었습니다. 아래 그래프는 주파수에 따른 평균 평면 외 진폭 A(w)를 보여줍니다. 120, 932, 2,087 Hz에서 세 가지 고유 모양을 쉽게 식별할 수 있습니다.

 

 

 

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