사인 진동 시험의 원리와 활용: 공진 주파수 탐색을 통한 제품 내구성 검증(Sine Vibration Test, Resonance, Natural Frequency, Durability, Reliability)

 

목차

 

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팜테크 진동 시험기 - 사인 랜덤 충격

 

사인 진동 시험은 제품이 특정 주파수와 진폭의 진동에 얼마나 잘 견디는지 확인하는 데 사용되는 진동 테스트 방법입니다. 이 시험은 주로 제품의 공진 주파수를 찾고, 공진이 제품에 미치는 영향을 평가하는 데 중점을 둡니다.

 

사인 진동 시험의 기본 원리

 

사인(Sine) 진동은 시간에 따라 진폭이 일정한 주기를 가지는 파형입니다. 사인 진동 시험은 이와 같은 단일 주파수 진동을 제품에 가하며, 주파수를 특정 범위 내에서 점진적으로 또는 단계적으로 변화시키는 방식으로 진행됩니다. 시험 중에는 제품에 부착된 센서(가속도계)를 통해 제품의 응답(가속도)을 측정합니다.

 

주요 시험 설정 및 구성 요소

 

제공된 영상에서 나타난 것처럼, 사인 진동 시험은 다음과 같은 구성 요소를 포함합니다.

 

팜테크 VibrationVIEW 사인 진동 시험 설정 화면

 

• 주파수 범위: 시험을 수행할 주파수 대역을 설정합니다. 예를 들어, 5Hz에서 2,000Hz까지 설정할 수 있습니다.
• 진폭: 진동의 강도를 나타내며, 일반적으로 가속도(G), 속도(in/s), 또는 변위(in) 단위로 지정됩니다.
• 스윕 속도: 주파수가 변화하는 속도를 의미하며, '옥타브/분' 또는 'Hz/분' 단위로 설정됩니다.
• 제어 및 응답 센서: 진동 시험기(셰이커)의 진동을 제어하고 제품의 응답을 모니터링하기 위해 가속도계를 사용합니다. 영상에서는 두 개의 제어 가속도계와 두 개의 응답 가속도계를 사용합니다.
• 제어 전략: 여러 제어 센서의 신호를 어떻게 처리할지 결정합니다. 예를 들어, 센서 신호의 평균을 사용하여 진동을 제어할 수 있습니다.
• 제어 한계: 시험 중 제어 신호가 허용 가능한 범위를 벗어나지 않도록 설정하는 것입니다. 이는 시험의 신뢰성을 보장하는 데 중요합니다.

 

 

사인 진동 시험을 사용 목적

 

팜테크 VibrationVIEW 사인 진동 공진 검출 화면

 

1. 제품의 공진 주파수 식별: 공진은 제품에 가장 치명적인 손상을 입힐 수 있는 지점입니다. 시험을 통해 공진이 발생하는 주파수를 정확히 파악하여, 제품 설계 시 해당 주파수 대역을 피하거나 보강하는 데 활용할 수 있습니다.
2. 구조적 내구성과 피로 파괴 검증: 제품이 특정 진동 환경에 지속적으로 노출되면, 공진 주파수에서 발생하는 증폭된 진동으로 인해 부품의 균열, 접합부의 풀림, 납땜부의 파손 등 피로 파괴(Fatigue Failure)가 발생할 수 있습니다. 사인 진동 시험은 실제 사용 환경에서 발생할 수 있는 잠재적 결함을 미리 찾아내고, 제품의 내구성을 검증하는 데 필수적입니다.
3. 설계 검증 및 최적화: 개발 단계에서 사인 진동 시험을 수행하면, 제품의 진동 취약점을 조기에 발견하고 설계 변경을 통해 개선할 수 있습니다. 이는 제품의 신뢰성을 높이고 불필요한 재설계 비용을 절감하는 효과가 있습니다.
4. 품질 관리 및 생산 검사: 양산 제품의 경우, 무작위 샘플을 대상으로 사인 진동 시험을 실시하여 공정상의 결함이나 부품 품질의 불균일성을 확인할 수 있습니다.

 

해당 내용과 관련해서 팜테크에서 시스템 솔루션을 제공하고 있습니다.  관심 있으시면 아래 홈페이지 또는 연락처를 통해 문의 주시면 됩니다. :)

 

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

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