Trong lĩnh vực kiểm tra độ tin cậy môi trường và nghiên cứu động lực học cấu trúc, bảng rung điện từ là thiết bị cốt lõi để mô phỏng các môi trường rung khác nhau, độ chính xác và độ tin cậy của kết quả kiểm tra trực tiếp xác định hiệu quả của đánh giá độ bền sản phẩm và tính khoa học của dữ liệu nghiên cứu và phát triển. Không giống như "rung động xảy ra" đơn thuần, một thử nghiệm rung động có độ tin cậy cao, bản chất của nó là tái hiện và kiểm soát chính xác các giá trị rung động, tần số, dạng sóng và phân bố không gian. Điều này liên quan đến một liên kết hoàn chỉnh từ nguồn động lực, đường dẫn truyền đến đo lường đáp ứng và đòi hỏi phải xây dựng một bộ phương pháp kỹ thuật có hệ thống bao gồm hiệu suất thiết bị, chiến lược điều khiển, thiết kế dụng cụ, đo lường theo dõi nguồn và hoạt động thông số kỹ thuật.

Nền tảng của hiệu chuẩn: Thiết lập nguồn gốc của các giá trị từ cảm biến đến vòng điều khiển

Nền tảng của việc kiểm tra độ chính xác nằm ở độ tin cậy đo lường của chuỗi đo lường. Liên kết đầu tiên là hiệu chuẩn thường xuyên của lõi đo rung - gia tốc kế, đảm bảo hệ số nhạy cảm của nó là chính xác. Tuy nhiên, chỉ hiệu chỉnh các cảm biến là không đủ và cần phải được thực hiệnHiệu chuẩn cấp hệ thống. Điều này bao gồm hiệu chuẩn tuyến tính và đáp ứng pha cho toàn bộ dải tần (chẳng hạn như 5Hz đến 2000Hz hoặc rộng hơn) của điểm điều khiển được gắn trên mặt bàn, thường là điểm trung tâm, trong điều kiện tải trọng không tải và điển hình, sử dụng cảm biến tham chiếu được hiệu chuẩn theo tiêu chuẩn cao hơn. Dữ liệu hiệu chuẩn sẽ được nhập trực tiếp vào bộ điều khiển để sửa chữa chức năng truyền của hệ thống và là cơ sở để đạt được điều khiển chính xác vòng kín. Ngoài ra, đối với bảng rung đa trục, cũng cần chú ý đến sự khác biệt giữa các trụcKhớp nối chéoHiệu chuẩn và kiểm soát để đảm bảo kích thích theo một hướng, rung động ký sinh theo các hướng khác bị ức chế ở mức thấp hơn.

Sâu sắc hơn trong chiến lược kiểm soát: Từ "tái hiện phổ" đến "tái hiện vật lý"

Hệ thống điều khiển rung kỹ thuật số hiện đại đã vượt ra ngoài sự tái hiện phổ đơn giản. Tăng độ chính xác đòi hỏi một chiến lược kiểm soát tinh tế hơn. Đối với các hệ thống phức tạp có chứa các mẫu thử và kẹp, các đặc tính cộng hưởng và rung của chúng có thể thay đổi đáng kể mối quan hệ giữa tín hiệu truyền động và phản ứng mặt bàn.Quy trình cân bằng kiểm soát phổĐiều mấu chốt là, cần phải có đủ độ chính xác cân bằng và số lần lặp lại để đảm bảo tại điểm kiểm soát thu được phản ứng phù hợp cao với hình phổ đặt. Đối với thử nghiệm rung ngẫu nhiên với yêu cầu độ chính xác cao, cần chú ýKiểm soát băng thông, số vạch phổ và tỷ lệ chồng chéoCác tham số như thiết lập để đảm bảo độ chính xác thống kê của mật độ phổ biến công suất (PSD). Trong thử nghiệm quét sin, sử dụngQuét chậm hoặc quét bướcGiúp nắm bắt chính xác tần số cộng hưởng và biên độ đáp ứng của mẫu thử, tránh bỏ lỡ đỉnh hoặc tạo ra độ trễ đo do quét quá nhanh.

Thiết kế cơ học của đồ gá dụng cụ: một mắt xích quan trọng của chức năng truyền tải bị bỏ qua

Kẹp là một cây cầu truyền năng lượng rung động từ mặt bàn đến phần thử nghiệm và tính hợp lý của thiết kế thường bị đánh giá thấp. Một vật cố lý tưởng phải có độ cứng đủ cao và tần số cộng hưởng bậc một trong dải thử để tránh phương thức rung của chính nó can thiệp vào điều kiện thử nghiệm hoặc độ rung được truyền đến vật thử bằng cách khuếch đại/phân rã. Ưu tiên khi thiết kếĐối xứng, trọng lượng nhẹ và độ cứng caoNguyên tắc, áp dụng phân tích phần tử hữu hạn để tiến hành đánh giá trước mô hình đã trở thành phương tiện hữu hiệu. Kết nối giữa kẹp và mặt bàn, kẹp và thử nghiệm phải chắc chắn, độ phẳng của bề mặt kết nối, thời điểm kẹp trước của bu lông cần thống nhất thông số kỹ thuật để đảm bảo độ cứng tiếp xúc phù hợp và có thể lặp lại. Một vật cố định kém giống như một "bộ lọc" khó dự đoán, có thể làm biến dạng nghiêm trọng các điều kiện rung và khiến việc kiểm soát chính xác mặt bàn trở nên vô nghĩa.

Mở rộng và tối ưu hóa hệ thống đo lường: Từ điểm kiểm soát đến xác minh trường đáp ứng

Độ chính xác của điểm điều khiển không đại diện cho độ chính xác được khuyến khích của thử nghiệm. Tăng độ chính xác đòi hỏi phải mở rộng phép đo từ một điểm kiểm soát duy nhất đến một cặpGiám sát các lĩnh vực đáp ứng thử nghiệm. Bố trí cảm biến giám sát tại các vị trí quan trọng của thử nghiệm (ví dụ: điểm lắp đặt, liên kết yếu), phân tích dữ liệu phản hồi của nó so với mục tiêu điều khiển. Điều này không chỉ có thể xác minh tính hợp lệ của các điều kiện thử nghiệm, mà còn trực tiếp thu được dữ liệu động học của vật thử trong môi trường rung động thực tế. Khi đo cần chú ý đến việc cố định thích hợp các cảm biến (đặc biệt là cáp), tránh "hiệu ứng kim" và tiếng ồn do rung cáp gây ra. Đối với các mẫu thử lớn hoặc phức tạp,Kiểm soát trung bình đa điểm hoặc kiểm soát tham chiếu đa điểmChiến lược có thể là một lựa chọn tốt hơn, nó cải thiện tính đồng nhất rung của mặt bàn và đặt các mẫu thử trong một môi trường rung nhất quán hơn.

Tiêu chuẩn hóa lập kế hoạch kiểm tra và hoạt động

Quy trình kiểm tra quy phạm là sự bảo đảm cho năng lực hệ thống được phát huy. Toàn bộ hệ thống bao gồm bàn rung, bộ khuếch đại công suất, bộ điều khiển và cảm biến phải được làm nóng trước và kiểm tra chức năng trước khi thử nghiệm. Cài đặt thử nghiệm phải tuân thủ nghiêm ngặt các yêu cầu về thời điểm để đảm bảo trạng thái phù hợp cho mỗi lần cài đặt. Việc xây dựng đại cương kiểm tra cần khoa học hợp lý, xác định rõ tốc độ quét tần, hình dung phổ kém, điều kiện gián đoạn...... Người vận hành nên hiểu các nguyên tắc cơ bản của thử nghiệm rung, có thể xác định các dị thường phổ biến, chẳng hạn như phổ điều khiển khó cân bằng, tiếng ồn bất thường của vật thử, phản ứng cực kém của điểm giám sát, v.v., và có khả năng kiểm tra ban đầu. Tất cả các thông số kiểm tra, trạng thái cài đặt, bố trí cảm biến và dữ liệu thử nghiệm ban đầu phải được ghi lại đầy đủ để tạo thành một hồ sơ kỹ thuật có thể truy xuất nguồn gốc.