TCVN
7699-3-8:2014
IEC
60068-3-8:2003
THỬ NGHIỆM MÔI TRƯỜNG PHẦN 3-8: TÀI LIỆU HỖ
TRỢ VÀ HƯỚNG DẪN - LỰA CHỌN TRONG SỐ CÁC THỬ NGHIỆM RUNG
Environmental
testing - Part 3-8: Supporting documentation and guidance - Selecting amongst
vibration tests
Lời nói đầu
TCVN 7699-3-8:2014
hoàn toàn tương đương với IEC 60068-3-8:2003;
TCVN 7699-3-8:2014 do
Ban kỹ thuật tiêu chuẩn quốc gia TCVN/TC/E3 Thiết bị điện tử dân dụng biên
soạn, Tổng cục Tiêu chuẩn Đo lường Chất lượng đề nghị, Bộ Khoa học và Công nghệ
công bố.
...
...
...
Bạn phải
đăng nhập hoặc
đăng ký Thành Viên
TVPL Pro để sử dụng được đầy đủ các tiện ích gia tăng liên quan đến nội dung TCVN.
Mọi chi tiết xin liên hệ:
ĐT: (028) 3930 3279 DĐ: 0906 22 99 66
Environmental
testing - Part 3-8: Supporting documentation and guidance - Selecting amongst
vibration tests
1. Phạm vi áp dụng
Tiêu chuẩn này cung
cấp hướng dẫn cho việc lựa chọn rung hình sin Fc, rung ngẫu nhiên Fh và rung
hỗn hợp F(x) trong số các phương pháp thử nghiệm rung cố định trong IEC
60068-2.Các phương pháp thử nghiệm xác lập khác nhau và mục đích của chúng được
mô tả ngắn gọn ở Điều 4.Các phương pháp thử nghiệm quá độ không được đưa vào.
Đối với thử nghiệm
rung, cần biết các điều kiện môi trường, đặc biệt các điều kiện động đối với
mẫu thử. Tiêu chuẩn này giúp thu thập thông tin về các điều kiện môi trường
(Điều 5), để ước lượng hoặc đo các điều kiện động (Điều 6) và đưa ra ví dụ để
cho phép đưa ra các quyết định về phương pháp thử nghiệm rung môi trường có thể
áp dụng được nhất. Phương pháp lựa chọn thử nghiệm thích hợp được đưa ra, bắt
đầu từ điều kiện. Bởi vì các điều kiện rung thực tế bị chi phối bởi rung có bản
chất ngẫu nhiên, nên thử nghiệm ngẫu nhiên là phương pháp được sử dụng rộng rãi
nhất, xem Bảng 1, Điều 7.
Các phương pháp được
đưa vào dưới đây có thể được sử dụng để xem xét đáp ứng rung của mẫu thử đang
được thử nghiệm trước, trong khi và sau thử nghiệm rung. Việc lựa chọn phương
pháp kích thích thích hợp được mô tả ở Điều 8 và trình bày theo dạng bảng trong
Bảng 2.
Trong quy định kỹ
thuật tiêu chuẩn này, người viết sẽ tìm các thông tin liên quan đến các phương
pháp thử nghiệm rung và hướng dẫn đối với việc lựa chọn. Đối với hướng dẫn về
các tham số thử nghiệm, hoặc độ khắc nghiệt của một trong các phương pháp thử
nghiệm này, cần tham khảo các tài liệu tiêu chuẩn viện dẫn.
2. Tài liệu viện dẫn
Các tài liệu viện dẫn
sau đây là cần thiết cho việc áp dụng tiêu chuẩn.Đối với các tài liệu viện dẫn
ghi năm công bố thì áp dụng phiên bản được nêu. Đối với các tài liệu viện dẫn
không ghi năm công bố thì áp dụng phiên bản mới nhất (kể cả các sửa đổi).
TCVN 7699-1 (IEC
60068-1), Thử nghiệm môi trường - Phần 1: Quy định chung và hướng dẫn
...
...
...
Bạn phải
đăng nhập hoặc
đăng ký Thành Viên
TVPL Pro để sử dụng được đầy đủ các tiện ích gia tăng liên quan đến nội dung TCVN.
Mọi chi tiết xin liên hệ:
ĐT: (028) 3930 3279 DĐ: 0906 22 99 66
TCVN 7699-2-64, (IEC
60068-2-64), Thử nghiệm môi trường - Phần 2-64: Các thử nghiệm - Thử nghiệm
Fh: Rung, ngẫu nhiên băng tần rộng (điều khiển số) và hướng dẫn
TCVN 7699-2-80 (IEC
60068-2-80), Thử nghiệm môi trường - Phần 2-80: Các thử nghiệm - Thử nghiệm
F: Rung - Chế độ hỗn hợp
IEC 60721-3 (all
parts), Classification of environmental conditions - Part 3: Classification
of groups of environmental parameters and their severities (Phân loại điều kiện
môi trường - Phần 3: Phân theo nhóm tham số môi trường và độ khắc nghiệt của
chúng)
IEC 60721-4 (all
parts), Classification of environmental conditions - Part 4: Guidance for
the correlation and transformation of environmental condition classes of IEC
60721-3 to the environmental tests of IEC 60068-2 (Phân loại điều kiện môi
trường - Phần 4: Hướng dẫn về tương quan và chuyển đổi các lớp điều kiện môi
trường của bộ tiêu chuẩn IEC 60721-3 sang thử nghiệm môi trường của bộ tiêu
chuẩn IEC 60068-2)
IEC Guide 104:1997, The
preparation of safety publications and the use of basic safety publications and
group safety publications (Chuẩn bị các bản công bố về an toàn và sử dụng các
công cố về an toàn cơ bản và các công bố về an toàn nhóm)
ISO 2041, Vibration
and shock - Vocabulary (Rung và xóc - Từ vựng)
ISO 5348, Mechanical
vibration and shock - Mechanical mounting of accelerometers (Rung và xóc cơ học
- Lắp phần cơ các gia tốc kế)
3. Thuật ngữ và định
nghĩa
Đối với mục đích của
tiêu chuẩn này, các thuật ngữ và định nghĩa sử dụng được định nghĩa chung trong
ISO 2041, trong TCVN 7699-1 (IEC 60068-1), TCVN 7699-2-6 (IEC 60068-2-6) TCVN
7699-2-64 (IEC 60068-2-64). Trường hợp, để thuận tiện cho người đọc, định nghĩa
từ một trong các nguồn đó được đưa vào ở đây, nguồn gốc được chỉ ra và các sai
khác so với các định nghĩa trong các nguồn đó cũng được chỉ ra.
...
...
...
Bạn phải
đăng nhập hoặc
đăng ký Thành Viên
TVPL Pro để sử dụng được đầy đủ các tiện ích gia tăng liên quan đến nội dung TCVN.
Mọi chi tiết xin liên hệ:
ĐT: (028) 3930 3279 DĐ: 0906 22 99 66
Tất cả các tham số mô
tả môi trường rung đối với một mẫu thử
3.2. Rung tĩnh tại (stationary
vibration)
Kiểu rung với tất cả
các tham số liên quan đến rung (thống kê và phổ) đều không đổi theo thời gian
3.3. Quét tần số (frequency sweep)
Thay đổi tần số kích
thích trong quá trình thử nghiệm hình sin
CHÚ THÍCH: Để có thêm
các định nghĩa về thử nghiệm hình sin, xem TCVN 7699-2-6 (IEC 60068-2-6).
3.4. Phổ tuyến tính (linear spectrum)
Kiểu phổ sử dụng cho
các tín hiệu chu kỳ, thường được tính toán với các thuật toán biến đổi Fourier nhanh
(FFT), các đơn vị sử dụng là, ví dụ, m/s2 x s hoặc g/Hz hoặc g x s
[IES-RP-DET 012.1]
...
...
...
Bạn phải
đăng nhập hoặc
đăng ký Thành Viên
TVPL Pro để sử dụng được đầy đủ các tiện ích gia tăng liên quan đến nội dung TCVN.
Mọi chi tiết xin liên hệ:
ĐT: (028) 3930 3279 DĐ: 0906 22 99 66
ASD
Kiểu phổ sử dụng cho
các tín hiệu ngẫu nhiên cố định, thường được tính toán bằng cách sử dụng các
phép biến đổi Fourier rời rạc bình phương (DFT): giá trị trung bình bình phương
của phần tín hiệu gia tốc đi qua bộ lọc băng hẹp của một tần số trung tâm, trên
một đơn vị băng thông, trong giới hạn khi băng thông tiến tới “0” và thời gian
lấy trung bình tiến tới vô cùng, đôi khi được gọi là phổ tự động, đơn vị sử
dụng là (m/s2)2/Hz hoặc gn2/Hz.
[ISO 2041, đã sửa
đổi]
3.6. Tự tương quan (autocorrelation)
Đơn vị thống kê của
mức độ một phần tín hiệu liên quan đến phần khác (dịch chuyển một thời gian đã cho)
của cùng một tín hiệu
CHÚ THÍCH: Biến đổi
Fourier của hàm tự tương quan cho ra ảnh phổ tự động hay ASD, đơn vị là hệ số
từ -1 đến +1.
3.7. Cấp tự do thống
kê (statistical
degrees of freedom)
DOF
Để ước tính mật độ
phổ gia tốc của dữ liệu ngẫu nhiên bằng kỹ thuật lấy trung bình theo thời gian,
số cấp tự do thống kê hiệu quả suy ra từ độ phân giải tần số và thời gian lấy
trung bình hiệu quả.
...
...
...
Bạn phải
đăng nhập hoặc
đăng ký Thành Viên
TVPL Pro để sử dụng được đầy đủ các tiện ích gia tăng liên quan đến nội dung TCVN.
Mọi chi tiết xin liên hệ:
ĐT: (028) 3930 3279 DĐ: 0906 22 99 66
3.8. Tần số tới hạn (critical frequency)
Các tần số mà tại đó
- Việc mẫu thử hoạt
động sai và/hoặc suy giảm tính năng, tùy thuộc vào sự rung, được biểu lộ ra, và/hoặc
- các cộng hưởng cơ
học và/hoặc các hiệu ứng đáp ứng khác xảy ra, ví dụ như rung lắc
4. Mô tả các phương
pháp thử nghiệm rung
4.1. Tổng quan
Thử nghiệm môi trường
được sử dụng để mô phỏng trong phòng thí nghiệm các tác động của môi trường
rung trong thực tế. Thử nghiệm rung sử dụng các tín hiệu đầu vào khác nhau để
kích thích mẫu thử, ví dụ như trên bàn rung. Các phương pháp thử nghiệm được
đặc trưng bởi các tín hiệu đầu vào đó.
4.2. Phương pháp thử
nghiệm
Rung hình sin và rung
ngẫu nhiên là các quá trình vật lí khác nhau và tạo ra các tác động khác nhau
lên mẫu thử. Người viết quy định kỹ thuật cần nhận thức rằng, do các quá trình
này khác nhau về bản chất vật lý nên không có một sự tương đương chính xác nào
giữa thử nghiệm rung hình sin và thử nghiệm rung ngẫu nhiên. Hết sức khuyến cáo
rằng không cố chuyển đổi các độ khắc nghiệt từ hình sin sang ngẫu nhiên, hoặc
ngược lại.
...
...
...
Bạn phải
đăng nhập hoặc
đăng ký Thành Viên
TVPL Pro để sử dụng được đầy đủ các tiện ích gia tăng liên quan đến nội dung TCVN.
Mọi chi tiết xin liên hệ:
ĐT: (028) 3930 3279 DĐ: 0906 22 99 66
4.2.1. Thử nghiệm
hình sin
Thử nghiệm hình sin
(TCVN 7699-2-6 (IEC 60068-2-6)) sử dụng một tín hiệu hình sin với tần số và
biên độ cố định hoặc thay đổi. Vào bất kỳ thời điểm nào, chỉ áp dụng một tần số
duy nhất. Các điều kiện thử nghiệm bao gồm dải tần số (băng tần) hoặc các tần
số cố định, biên độ rung và khoảng thời gian thử nghiệm.
Rung hình sin, nếu
có, hiếm khi xảy ra trong môi trường thực như một sự rung động ở tần số duy
nhất tách biệt. Đây có thể là trường hợp thậm chí khi đang đo gia tốc trực tiếp
trên máy đang quay. Các dung sai hoặc khe hở thực, chẳng hạn như ở các bánh
răng hoặc ổ trục, thường dẫn tới một thay đổi nhỏ về tần số. Một dạng rung ngẫu
nhiên nào đó cũng được tạo ra bởi các thuộc tính ngẫu nhiên của máy đang quay.
Rung hình sin có thể
được mô tả mang tính tất định. Nó tuân theo sau một mẫu hình đã được xác lập
đến mức giá trị rung tại thời điểm bất kỳ trong tương lai hoàn toàn có thể tiên
đoán được từ lịch sử trước đó.
Lĩnh vực mà loại thử
nghiệm này có thể có lợi thế là xác định thời điểm sự cố trong một lần quét tần
số, khi mà có thể kết hợp nó với một tần số cụ thể mà, nếu không, có thể không
thực sự hiển nhiên nếu áp dụng một thử nghiệm ngẫu nhiên. Tuy nhiên, so sánh
với rung ngẫu nhiên, rung hình sin có xu hướng mất nhiều thời gian hơn để gây
ra hỏng bởi vì nó kích thích mỗi sự cộng hưởng chỉ trong thời gian ngắn trong
một lần quét. Mặc dù chỉ một tần số được áp dụng ở một thời điểm bất kì, nó cho
phép một sự cộng hưởng cụ thể của mẫu thử có khả năng tạo nên biên độ đầy đủ
của nó, nếu tốc độ quét đủ thấp. Nó cũng có thể được sử dụng để thiết lập các
cộng hưởng gây hư hại có thể có, nhất là trong quá trình thử nghiệm thiết
kế/phát triển.
Một ứng dụng bổ sung
của thử nghiệm rung hình sin có thể là “thử nghiệm giữ” tần số, ở
a) một tần số cưỡng
bức đã biết, hoặc
b) ở các tần số cộng
hưởng của mẫu thử.
4.2.2. Thử nghiệm
ngẫu nhiên
...
...
...
Bạn phải
đăng nhập hoặc
đăng ký Thành Viên
TVPL Pro để sử dụng được đầy đủ các tiện ích gia tăng liên quan đến nội dung TCVN.
Mọi chi tiết xin liên hệ:
ĐT: (028) 3930 3279 DĐ: 0906 22 99 66
Rung ngẫu nhiên là
loại kích thích phổ biến nhất thường xảy ra trong môi trường thực tế. Không thể
tiên đoán được các giá trị tức thời của nó trong tương lai từ lịch sử trước đó,
và do đó, chỉ có thể tiên đoán được các giá trị này trên cơ sở xác suất. Thực
vậy, thuộc tính này có thể áp dụng cho phần lớn các tính toán liên quan tới
rung ngẫu nhiên, ví dụ, hiện tượng mỏi, sự đảo ngược ứng suất, v.v...
Trái ngược với thử
nghiệm hình sin, rung ngẫu nhiên kích thích liên tục một cộng hưởng trong suốt
thời gian thử nghiệm, mặc dù không đạt tới một giá trị cực đại. Hầu hết các tín
hiệu rung ngẫu nhiên trong phòng thử nghiệm đều bao gồm các mức ba sigma, có
nghĩa là giá trị tức thời của kích thích trong dải tần số thử nghiệm có thể nằm
trong khoảng giữa giá trị “0” và ba lần giá trị trung bình bình phương tổng của
tín hiệu. Một sự khác biệt nữa cần xem xét với kích thích ngẫu nhiên là có một
số các đảo ngược ứng suất có thể xảy ra, theo chiều dương cũng như chiều âm, ở
khoảng cắt qua điểm “0”. Thuộc tính này có thể ảnh hưởng tới cộng dồn hư hại
mỏi và do đó ảnh hưởng tới tuổi thọ kỳ vọng tới khi hỏng.
4.2.3. Thử nghiệm chế
độ hỗn hợp
Thử nghiệm chế độ hỗn
hợp (TCVN 7699-2-80 (IEC 60068-2-80)) kết hợp các tín hiệu hình sin và ngẫu
nhiên. Có thể mô phỏng các môi trường có nhiều hơn một nguồn rung. Tùy thuộc
vào kiểu nguồn rung được kết hợp, các thử nghiệm có thể được gọi là:
- hình sin trên ngẫu
nhiên (SoR);
- ngẫu nhiên trên
ngẫu nhiên (RoR);
- hình sin trên ngẫu
nhiên trên ngẫu nhiên (SoRoR).
CHÚ THÍCH: Xóc trên
ngẫu nhiên (quá độ trên rung có tính xác suất giống như thử nghiệm nổ súng) không
được tính đến trong tiêu chuẩn này.
Thử nghiệm chế độ hỗn
hợp kết hợp các lợi thế của thử nghiệm hình sin cũng như thử nghiệm ngẫu nhiên,
cho phép xấp xỉ gần đúng hơn với môi trường thực tế. Ngoài ra, thử nghiệm này
cho phép tiến hành chỉnh sửa thử nghiệm cho phù hợp ở mức độ cao hơn và một
điều quan trọng không kém là giảm thiểu mức độ thử nghiệm quá mức hoặc dưới mức
bởi vì cả hai việc này đều có thể dẫn đến hậu quả tai hại. Nhược điểm chính của
thử nghiệm này là tăng tính phức tạp trong việc hiểu quy định kỹ thuật, kiểm
soát và xác nhận thử nghiệm.
...
...
...
Bạn phải
đăng nhập hoặc
đăng ký Thành Viên
TVPL Pro để sử dụng được đầy đủ các tiện ích gia tăng liên quan đến nội dung TCVN.
Mọi chi tiết xin liên hệ:
ĐT: (028) 3930 3279 DĐ: 0906 22 99 66
Có thể cần phải nâng
độ khắc nghiệt thử nghiệm lên cao hơn so với các điều kiện động thực tế, ví dụ
để giới hạn thời gian thử nghiệm. Bằng việc tăng các mức rung, các ứng suất cơ
trong mẫu thử tăng lên và tuổi thọ đối với hư hại do mỏi rút ngắn. Nhìn chung,
có thể thử nghiệm gia tốc đối với tất cả các phương pháp thử nghiệm mô tả trên
đây.
Thử nghiệm gia tốc
yêu cầu một sự phán đoán về kỹ thuật ở mức độ cao trong việc lựa chọn các yếu
tố gia tốc. Chúng rất khác nhau đối với các cơ chế hỏng đa dạng và phụ thuộc
vào kết cấu của chính mẫu thử (ví dụ tiếng lách cách do bắt không chặt, các yếu
tố phi tuyến), vật liệu (hiệu ứng tập trung ứng suất tại rãnh cắt, các mối hàn,
xử lý nhiệt), đặt tải và các điều kiện môi trường khác. Khi sử dụng các yếu tố
gia tốc cao, nhiều kiểu hỏng hoặc vị trí hỏng khó tin có thể xảy ra trên mẫu
thử (TCVN 7699-1 (IEC 60068-1)) hoặc nhiều kiểu hỏng quan trọng có thể được
loại bỏ. Ví dụ, hiện tượng mỏi do lỏng lẻo giữa các bộ phận có thể được loại
bỏ/ngăn chặn ở các mức thử nghiệm cao không thực tế.
Ví dụ về một hệ số
gia tốc đối với thép non:
Đối với các hư hỏng
do mỏi của thép non, khuyến cáo các yếu tố gia tốc không lớn hơn 2. Các mức gia
tốc thử nghiệm atest không nên tăng lên cao hơn hệ số 2 so với các
mức thực tế areal
life.
Đối với thử nghiệm hình sin, điều này có nghĩa biên độ thử nghiệm apeak nên nhỏ hơn hai lần
biên độ thực tế apeak, real life. Giá trị trung bình bình phương của kích
thích thử nghiệm arms trong
suốt thử nghiệm ngẫu nhiên gia tốc nên được giới hạn ở hai lần giá trị trung
bình bình phương thực tế arms, real life.
Hình sin: apeak ≤ 2 x apeak, real life
Ngẫu nhiên: arms ≤ 2 x arms, real life
CHÚ THÍCH: Đối với
thép non và hỏng do mỏi, hệ số gia tốc bằng 2 giảm thời gian thử nghiệm xuống
từ 8 đến 32 lần.
Một hệ số gia tốc lớn
hơn có thể thích hợp nếu hiểu chi tiết về mẫu thử, kiểu sai hỏng, vị trí hư
hại, các ứng suất ở vị trí này, vật liệu và các đặc tính mỏi của mẫu thử (đường
cong S/N). Nhìn vào các đường cong ứng suất-số chu kỳ đến khi hỏng thích hợp
của vật liệu được xem xét, có thể chọn hệ số gia tốc bằng cách xem xét số lượng
cắt giảm các chu kỳ đến khi hỏng so với số chu kỳ thực tế, và mức ứng suất tăng
cao tương ứng. Đối với thử nghiệm mỏi gia tốc, khuyến cáo sử dụng kích thích
hình sin tại các tần số cố định hoặc tần số cộng hưởng.
5. Môi trường rung
của mẫu thử
...
...
...
Bạn phải
đăng nhập hoặc
đăng ký Thành Viên
TVPL Pro để sử dụng được đầy đủ các tiện ích gia tăng liên quan đến nội dung TCVN.
Mọi chi tiết xin liên hệ:
ĐT: (028) 3930 3279 DĐ: 0906 22 99 66
Thử nghiệm môi trường
được sử dụng để mô phỏng trong phòng thí nghiệm các tác động của môi trường
rung thực tế. Dưới đây đưa ra một đề xuất nhằm ước lượng môi trường rung này.
5.2. Thu thập thông
tin, chuẩn bị ra quyết định
Xác định chu kỳ sống
của mẫu thử như quy định trong IEC 60721-4.
Mô tả các điều kiện
động trong từng trạng thái của chu kỳ sống.
Xác định và mô tả các
rung gặp phải trong sử dụng:
- ước lượng các ảnh
hưởng bên ngoài;
- ước lượng các ảnh
hưởng bên trong (rung máy và cộng hưởng kích thích mẫu thử, khe hở và tiếng lách
cách);
- ước lượng các ảnh
hưởng quay.
5.3. Xác định các
điều kiện động
...
...
...
Bạn phải
đăng nhập hoặc
đăng ký Thành Viên
TVPL Pro để sử dụng được đầy đủ các tiện ích gia tăng liên quan đến nội dung TCVN.
Mọi chi tiết xin liên hệ:
ĐT: (028) 3930 3279 DĐ: 0906 22 99 66
6. Ước lượng các điều
kiện động “thực tế” đối với mẫu thử
6.1. Tổng quan
Nếu môi trường thực
tế không khớp với các lớp được nêu ở 5.3 và Bảng 1, kiểu môi trường rung cần
được xác định theo cách khác nào đó. Có nhiều phương pháp khác nhau để thu nhận
thông tin về các điều kiện động:
- đo rung thực tế;
- sử dụng kinh nghiệm
và phán đoán kỹ thuật;
- sử dụng một tiêu
chuẩn thích hợp, ví dụ như bộ TCVN 7921-3 (IEC 60721-3).
Cần phải quyết định
quy định kỹ thuật nào thể hiện tốt nhất các điều kiện thực, ví dụ như đối với
vận chuyển gói hàng bằng máy bay trực thăng, quy định kỹ thuật sử dụng có thể
là RoR và không nhất thiết phải là SoR.
- ngoại suy từ dự án
trước đó/tương tự.
Điều này chỉ đề cập
cách xác định kiểu môi trường rung (các kiểu rung hình sin, rung xác suất hoặc
cả hai chiếm ưu thế) mà không phải là độ khắc nghiệt, bởi vì mục tiêu chủ yếu
của tiêu chuẩn này là chọn trong số các thử nghiệm rung. Phương pháp được
khuyến nghị là thực hiện các phép đo rung thực tế, và từ việc phân tích dữ liệu
đo được, xác định kiểu môi trường. Điều này giả định rằng có thể thực hiện các
phép đo như vậy hoặc sẵn có các dữ liệu về phép đo này.
...
...
...
Bạn phải
đăng nhập hoặc
đăng ký Thành Viên
TVPL Pro để sử dụng được đầy đủ các tiện ích gia tăng liên quan đến nội dung TCVN.
Mọi chi tiết xin liên hệ:
ĐT: (028) 3930 3279 DĐ: 0906 22 99 66
6.2. Đo các điều kiện
động
Một mô tả ngắn gọn về
các hoạt động chính cần thiết để đo và phân tích các dữ liệu rung đối với mục
đích của tiêu chuẩn này được đưa ra dưới đây.
CHÚ THÍCH: Để biết
thêm chi tiết, tham khảo IES-RP-DET 012.1 và DIN 30787.
6.2.1. Lập kế hoạch
Lên kế hoạch cẩn thận
là rất quan trọng để đảm bảo nhận được dữ liệu tốt nhất có thể. Điều này bao
gồm các bước sau đây:
- Lựa chọn (các) vị
trí đo (và (các) hướng đo), càng gần (các) điểm cố định mẫu thử càng tốt.
- Lựa chọn kiểu và số
lượng cảm biến (ISO 5348).
- Lựa chọn hệ thống
thu thập dữ liệu.
- Lựa chọn dải động
và dải tần số bộ chuyển đổi tương tự-số.
...
...
...
Bạn phải
đăng nhập hoặc
đăng ký Thành Viên
TVPL Pro để sử dụng được đầy đủ các tiện ích gia tăng liên quan đến nội dung TCVN.
Mọi chi tiết xin liên hệ:
ĐT: (028) 3930 3279 DĐ: 0906 22 99 66
- Xem xét và ước
lượng tính không chính xác của dữ liệu và các nguồn sai lỗi có thể.
6.2.2. Hiệu chuẩn
Trước khi thực hiện
bất cứ phép đo nào, cần phải tiến hành hiệu chuẩn dây chuyền đo; cũng cần kiểm
tra các lỗi như nhiễu thiết bị đo quá mức, nhiễu gián đoạn hoặc nhiễu từ dây
nguồn. Ngoài ra, tất cả thiết bị đo đều phải được hiệu chuẩn.
6.2.3. Thu thập dữ
liệu
Dữ liệu thực tế cần
được thu thập trong các điều kiện như đang hoạt động thích hợp, bao gồm mọi
tham số khí hậu hoặc các tham số khác như vậy, bởi vì chúng có thể có một tác
động nào đó lên thông tin thu thập được và có thể giúp trong việc giải thích
các kết quả dị thường.
6.2.4. Hiệu chuẩn lại
Sau khi hoàn thành
6.2.3, cần tiến hành hiệu chuẩn lại, hoặc ít nhất là kiểm tra hệ thống, để xác
định rằng thiết bị đo vẫn hoạt động và trong phạm vi hiệu chuẩn.
6.3. Phân tích dữ
liệu
6.3.1. Tổng quan
...
...
...
Bạn phải
đăng nhập hoặc
đăng ký Thành Viên
TVPL Pro để sử dụng được đầy đủ các tiện ích gia tăng liên quan đến nội dung TCVN.
Mọi chi tiết xin liên hệ:
ĐT: (028) 3930 3279 DĐ: 0906 22 99 66
CHÚ THÍCH: Đã giả
định rằng các tín hiệu động đo được là ổn định; nếu không, cần đặc biệt cẩn
thận trong khi phân tích để xác định và tách riêng các tín hiệu sao cho có thể
áp dụng các kỹ thuật phù hợp.
Trước khi phân tích
chi tiết, khuyến cáo kiểm tra bằng mắt tín hiệu, cả trong miền thời gian và
miền tần số. Điều này có thể giúp xác định các lỗi có thể xảy ra như:
- cắt xén tín hiệu,
- các xu hướng tạp
nhiễu,
- bỏ sót tín hiệu,
- nhiễu kỹ thuật số
quá mức (do chọn dải động quá rộng),
- điểm sai lạc,
- trục trặc bộ chuyển
đổi tương tự-số.
Trong quá trình kiểm
tra bằng mắt dữ liệu phổ, có thể có các đỉnh xác định rõ nét có khả năng tương
quan với một nguồn tự nhiên. Các đỉnh như vậy có thể do một nguồn chu kỳ chẳng
hạn như máy quay, hoặc có thể là cộng hưởng ít được cản dịu của một cấu trúc,
tức là, đỉnh phổ thể hiện một tín hiệu ngẫu nhiên băng tần hẹp thay vì một tín
hiệu có chu kỳ. Như đã nêu trên, có ba quy trình cơ bản có thể sử dụng để phân
biệt giữa hai loại tín hiệu này. Quy trình đầu tiên là quy trình đơn giản: sử
dụng phân tích phổ, quy trình thứ hai là quy trình bao gồm phân tích mật độ xác
suất và quy trình thứ ba liên quan tới sự tự tương quan.
...
...
...
Bạn phải
đăng nhập hoặc
đăng ký Thành Viên
TVPL Pro để sử dụng được đầy đủ các tiện ích gia tăng liên quan đến nội dung TCVN.
Mọi chi tiết xin liên hệ:
ĐT: (028) 3930 3279 DĐ: 0906 22 99 66
Các tín hiệu chu kỳ
và ngẫu nhiên sẽ thể hiện khác nhau tùy thuộc vào băng thông phân tích. Bởi vì
theo lý thuyết, đỉnh phổ của một tín hiệu chu kỳ không có băng thông, độ rộng
của đỉnh sẽ giống như băng thông phân tích. Điều này có nghĩa là độ rộng của
đỉnh sẽ tuân theo sự thay đổi trong độ phân giải tần số.
Đặc tính của một
thành phần ngẫu nhiên băng hẹp là độc lập với băng thông phân tích, với điều
kiện băng thông phân tích nhỏ hơn nhiều so với băng thông của thành phần băng
hẹp.
Có hai loại phổ cần
thiết cho việc phân tích phổ băng hẹp: phổ tuyến tính và ASD (mật độ phổ gia
tốc). Khi sử dụng phổ tuyến tính, biên độ đỉnh phổ của một thành phần ngẫu
nhiên băng hẹp sẽ giảm xuống, trong khi đó đỉnh của thành phần chu kỳ sẽ không
giảm, khi giảm băng thông phân tích. Mặt khác, nếu tính toán một ASD (mật độ
phổ gia tốc), thành phần chu kỳ sẽ tăng lên và thành phần ngẫu nhiên sẽ gần như
không đổi khi giảm độ phân giải tần số hoặc tăng băng thông.
6.3.3. Phân tích mật
độ xác suất
Mật độ xác suất mô tả
xác suất p(x)
của giá
trị tức thời của một tín hiệu có một giá trị x nào đó. Đối với các tín hiệu
ngẫu nhiên nói chung, thường người ta giả định rằng chúng được phân bố theo hàm
chuẩn (phân bố Gauss).
Khi xử lý các tín
hiệu cận chu kỳ, ví dụ như, nếu như tần số của thành phần chu kỳ trong tín hiệu
ngẫu nhiên băng rộng không cố định, ví dụ như máy móc quay với tốc độ quay biến
đổi, hoặc khi biên độ của một tín hiệu chu kỳ được điều biến một cách ngẫu
nhiên, phân tích mật độ xác suất băng tần giới hạn là rất có ích
(IES-RP-DET-012.1).
Nếu đỉnh phổ bắt
nguồn từ một tín hiệu ngẫu nhiên băng hẹp, hàm mật độ xác suất của tín hiệu lọc
dải thông sẽ rất gần với dạng Gauss.
Hàm mật độ xác suất
của tín hiệu hình sin tần số đơn được thể hiện trên Hình 1. Nếu tín hiệu là sự
pha trộn của các tín hiệu hình sin và ngẫu nhiên, hình dạng sẽ như trên Hình 2.

...
...
...
Bạn phải
đăng nhập hoặc
đăng ký Thành Viên
TVPL Pro để sử dụng được đầy đủ các tiện ích gia tăng liên quan đến nội dung TCVN.
Mọi chi tiết xin liên hệ:
ĐT: (028) 3930 3279 DĐ: 0906 22 99 66
Hình
1 - Mật độ xác suất của một tín hiệu hình sin tần số đơn lẻ

Hình
2 - Mật độ xác suất của một sự pha trộn các tín hiệu hình sin và ngẫu nhiên
Hình dạng của hàm mật
độ xác suất đưa ra thông tin quan trọng về kiểu và tỉ lệ các mức của các thành
phần khác nhau trong tín hiệu. Điều này dẫn tới phương pháp thử nghiệm thích
hợp như mô tả ở Điều 7.
6.3.4. Tự tương quan
Hàm tự tương quan là
phép biến đổi Fourier ngược của một phổ tự động (ở đây là mật độ phổ gia tốc -ASD)
và cũng có thể có ích khi phát hiện bất cứ khi nào có tín hiệu hình sin hay tín
hiệu ngẫu nhiên.
Đối với một tín hiệu thời
gian hình sin, hàm tự tương quan luôn cho một nghiệm hình sin, như thể hiện
trên Hình 3a.
Hàm tự tương quan đối
với tín hiệu ngẫu nhiên giới hạn băng tần, với tần số ngưỡng bộ lọc băng thấp
(lý tưởng) B/2, là một hàm sin x/x với các giá trị “0” ở các bội
số của 1/B (xem Hình 3b). Khi tín hiệu ngẫu nhiên được lọc băng thông với tần
số trung tâm f0 (ngẫu
nhiên băng hẹp) hàm tự tương quan được cho ở dạng tích của các hàm tự tương
quan trong các Hình 3a và 3b. Vì vậy nó là một hàm cosin được điều biến theo
biên độ, với đường bao được cho bởi một hàm sin x/x, như thể hiện
trên Hình 3c.
...
...
...
Bạn phải
đăng nhập hoặc
đăng ký Thành Viên
TVPL Pro để sử dụng được đầy đủ các tiện ích gia tăng liên quan đến nội dung TCVN.
Mọi chi tiết xin liên hệ:
ĐT: (028) 3930 3279 DĐ: 0906 22 99 66
Hình 3a - Hình sin,
tần số f0
Hình 3b - Ngẫu nhiên
giới hạn băng tần, tần số ngưỡng B/2
Hình 3c - Ngẫu nhiên
băng hẹp, băng thông B, tần số trung tâm f0
Hình
3 - Các hàm tự tương quan đối với các tín hiệu khác nhau 1
7. Lựa chọn phương
pháp thử nghiệm
7.1. Tổng quan
Để đưa ra quyết định
về phương pháp thử nghiệm thích hợp, cần có các thông tin dưới đây:
- mô tả môi trường
rung (xem Điều 5);
- xác định loại môi
trường (xem 5.3);
...
...
...
Bạn phải
đăng nhập hoặc
đăng ký Thành Viên
TVPL Pro để sử dụng được đầy đủ các tiện ích gia tăng liên quan đến nội dung TCVN.
Mọi chi tiết xin liên hệ:
ĐT: (028) 3930 3279 DĐ: 0906 22 99 66
Sau khi đánh giá
thông tin này, cần xác định liệu mẫu thử sẽ được lắp đặt hoặc cố định vào một
kết cấu rung hay không (ví dụ khi vận chuyển). Sau đó, có thể lựa chọn một
trong số các phương pháp thử nghiệm dưới đây (xem Bảng 1).
Nếu các điều kiện
động học của mẫu thử đã được ước tính theo Điều 6, tham khảo các hàng cuối cùng
trong Bảng 1.
CHÚ THÍCH: Để biết
chi tiết về việc xử lý dữ liệu và nguồn gốc của các quy định kỹ thuật thử
nghiệm, tham khảo DIN 30785-5.
Bảng
1 - Thí dụ về môi trường rung và phương pháp thử nghiệm được khuyến cáo
Phương
pháp thử nghiệm IEC 60068 được khuyến cáo
Chế
độ hỗn hợp Phần 2-80
Ngẫu
nhiên Phần 2-64
Hình
sin Phần 2-6
Kiểu
tín hiệu rung để thử nghiệm
...
...
...
Bạn phải
đăng nhập hoặc
đăng ký Thành Viên
TVPL Pro để sử dụng được đầy đủ các tiện ích gia tăng liên quan đến nội dung TCVN.
Mọi chi tiết xin liên hệ:
ĐT: (028) 3930 3279 DĐ: 0906 22 99 66
Ngẫu
nhiên
Hình
sin
Môi trường rung của
mẫu thử
Lưu kho
x
Sử dụng di động
...
...
...
Bạn phải
đăng nhập hoặc
đăng ký Thành Viên
TVPL Pro để sử dụng được đầy đủ các tiện ích gia tăng liên quan đến nội dung TCVN.
Mọi chi tiết xin liên hệ:
ĐT: (028) 3930 3279 DĐ: 0906 22 99 66
Vận chuyển
x
Mẫu lắp đặt trong
Các tòa nhà/sử dụng
tĩnh tại
x
...
...
...
Bạn phải
đăng nhập hoặc
đăng ký Thành Viên
TVPL Pro để sử dụng được đầy đủ các tiện ích gia tăng liên quan đến nội dung TCVN.
Mọi chi tiết xin liên hệ:
ĐT: (028) 3930 3279 DĐ: 0906 22 99 66
Các tòa nhà, trên
hoặc gần máy móc hoặc bộ phận quay
x
Phương tiện đường
sắt và đường bộ
x
Mẫu thử được cố
định trên hoặc gần động cơ
...
...
...
Bạn phải
đăng nhập hoặc
đăng ký Thành Viên
TVPL Pro để sử dụng được đầy đủ các tiện ích gia tăng liên quan đến nội dung TCVN.
Mọi chi tiết xin liên hệ:
ĐT: (028) 3930 3279 DĐ: 0906 22 99 66
Máy bay phản lực
x
x
Máy bay lên thẳng,
máy bay cánh quạt
x
...
...
...
Bạn phải
đăng nhập hoặc
đăng ký Thành Viên
TVPL Pro để sử dụng được đầy đủ các tiện ích gia tăng liên quan đến nội dung TCVN.
Mọi chi tiết xin liên hệ:
ĐT: (028) 3930 3279 DĐ: 0906 22 99 66
Hệ thống tàu vũ
trụ, mô phỏng các tải trọng bán tĩnha
x
Các thành phần tàu
vũ trụ
x
Tàu chạy bằng chân
vịt
...
...
...
Bạn phải
đăng nhập hoặc
đăng ký Thành Viên
TVPL Pro để sử dụng được đầy đủ các tiện ích gia tăng liên quan đến nội dung TCVN.
Mọi chi tiết xin liên hệ:
ĐT: (028) 3930 3279 DĐ: 0906 22 99 66
Tàu chạy bằng phản
lực
x
Các điều kiện, kiểu
tín hiệu động ước tính
Ngẫu nhiên + hình
sin
x
...
...
...
Bạn phải
đăng nhập hoặc
đăng ký Thành Viên
TVPL Pro để sử dụng được đầy đủ các tiện ích gia tăng liên quan đến nội dung TCVN.
Mọi chi tiết xin liên hệ:
ĐT: (028) 3930 3279 DĐ: 0906 22 99 66
Ngẫu nhiên
x
Hình sin
x
...
...
...
Bạn phải
đăng nhập hoặc
đăng ký Thành Viên
TVPL Pro để sử dụng được đầy đủ các tiện ích gia tăng liên quan đến nội dung TCVN.
Mọi chi tiết xin liên hệ:
ĐT: (028) 3930 3279 DĐ: 0906 22 99 66
a Gia tốc tuyến tính
(phóng tàu vũ trụ) sẽ được mô phỏng bằng một kích thích hình sin ở một tần số
thấp hơn hẳn so với tần số riêng đầu tiên của mẫu thử chỉ ở một số ít chu kỳ.
7.2. Thử nghiệm hình
sin
Phương pháp thử
nghiệm hình sin là phương pháp kích thích lâu đời nhất đối với thử nghiệm động
học. Phương pháp này được mô tả ở TCVN 7699-2-6 (IEC 60068-2-6).
7.2.1. Ưu điểm
Thử nghiệm hình sin
có thể được thực hiện bằng cách sử dụng các phương tiện và thiết bị thử nghiệm
đơn giản, ít tốn kém hơn và đặc biệt hữu dụng cho các mục đích chẩn đoán trong
quá trình thử nghiệm rung thiết kế/phát triển.
Thử nghiệm hình sin
dễ hiểu và đáp ứng rung có thể được hiển thị dễ hơn. Do đó, hình sin được sử
dụng để khảo sát đáp ứng hệ thống, nhiều khi bằng cách sử dụng chiếu sáng bằng
đèn chớp sáng ở các biên độ nhìn thấy được.
Thử nghiệm hình sin
có thể được sử dụng để thực hiện thử nghiệm mỏi biên độ không đổi trong thời
gian ngắn (các thử nghiệm gia tốc, xem 4.3). Bằng cách sử dụng các tần số cộng
hưởng của mẫu thử, có thể làm tăng các lực thử nghiệm với các lực rung lắc giới
hạn.
7.2.2. Nhược điểm
Trong khi thử nghiệm
hình sin, có thể xảy ra các biên độ đáp ứng phi thực tế do hiệu ứng cộng hưởng,
kiểu và vị trí sai hỏng mà thử nghiệm gây ra có thể là không thực tế.
...
...
...
Bạn phải
đăng nhập hoặc
đăng ký Thành Viên
TVPL Pro để sử dụng được đầy đủ các tiện ích gia tăng liên quan đến nội dung TCVN.
Mọi chi tiết xin liên hệ:
ĐT: (028) 3930 3279 DĐ: 0906 22 99 66
7.3. Thử nghiệm ngẫu
nhiên
Phương pháp thử
nghiệm ngẫu nhiên được sử dụng phổ biến và được mô tả chính xác ở TCVN
7699-2-64 (IEC 60068-2-64).
7.3.1. Ưu điểm
Hầu hết các môi
trường vận chuyển về bản chất là ngẫu nhiên.
Nếu thông tin có được
về môi trường rung cho thấy không có thành phần hình sin, thì thử nghiệm ngẫu nhiên
là phương án thay thế phù hợp cho thử nghiệm chế độ hỗn hợp.
Nhiều cộng hưởng được
kích thích đồng thời, nhưng các đáp ứng cộng hưởng có cường độ yếu hơn so với
khi thử nghiệm hình sin; do đó, ít có khả năng xảy ra hư hại do mỏi không thực
tế do đáp ứng cộng hưởng.
CHÚ THÍCH: Xem ASTM
D4728.
7.3.2. Nhược điểm
Thiết bị thử nghiệm
đắt hơn, phức tạp hơn và yêu cầu nhân viên có nhiều kinh nghiệm hơn tiến hành
các thử nghiệm.
...
...
...
Bạn phải
đăng nhập hoặc
đăng ký Thành Viên
TVPL Pro để sử dụng được đầy đủ các tiện ích gia tăng liên quan đến nội dung TCVN.
Mọi chi tiết xin liên hệ:
ĐT: (028) 3930 3279 DĐ: 0906 22 99 66
Hầu hết các hệ thống
kiểm soát rung kỹ thuật số hiện đại áp dụng phần mềm kiểm soát chế độ hỗn hợp.
Hiện tại một tiêu chuẩn mới cho thử nghiệm hỗn hợp (TCVN 7699-2-80 (IEC
60068-2-80)) đang được chuẩn bị.
7.4.1. Ưu điểm
Phương pháp thử
nghiệm này cho phép kết hợp các loại môi trường kích thích rung khác nhau với
trọng số khác nhau. Phương pháp này bao gồm thử nghiệm ngẫu nhiên và hình sin:
- hình sin trên ngẫu
nhiên (SoR);
- ngẫu nhiên trên
ngẫu nhiên (RoR)
- hình sin trên ngẫu
nhiên trên ngẫu nhiên (SoRoR).
Các phương pháp thử nghiệm
hỗn hợp thể hiện kỹ thuật đỉnh cao đạt được hiện nay, thực hiện được thử nghiệm
trong phòng tạo ra một đáp ứng rung gần hơn với các điều kiện trong sử dụng. Do
đó, cơ chế và vị trí sai hỏng gần với thực tế hơn so với các phương pháp thử
nghiệm khác.
7.4.2. Nhược điểm
Phép đo ban đầu cũng
như phương pháp thử nghiệm đều cần có một sự mô tả chính xác thành phần ngẫu
nhiên và thành phần hình sin của tín hiệu rung. Tính phức tạp yêu cầu đối với
phép đo và phân tích dữ liệu cao hơn nhiều so với thử nghiệm ngẫu nhiên hoặc
hình sin.
...
...
...
Bạn phải
đăng nhập hoặc
đăng ký Thành Viên
TVPL Pro để sử dụng được đầy đủ các tiện ích gia tăng liên quan đến nội dung TCVN.
Mọi chi tiết xin liên hệ:
ĐT: (028) 3930 3279 DĐ: 0906 22 99 66
8. Khảo sát đáp ứng
rung của mẫu thử
8.1. Tổng quan
Nếu được quy định
trong quy định kỹ thuật liên quan, cần đo đáp ứng rung của mẫu thử trước và sau
thử nghiệm sức chịu đựng để xem liệu mẫu thử có thể hiện các thay đổi về đáp
ứng động do suy giảm về cơ ở dạng nào đó, ví dụ như mỏi hoặc mòn.
Nếu được quy định
trong thử nghiệm rung ngẫu nhiên TCVN 7699-2-64 (IEC 60068-2-64), cần đo độ
nhọn của cộng hưởng mẫu thử trước khi thử nghiệm sức chịu đựng bằng cách khảo
sát đáp ứng rung, nhằm xác định độ phân giải tần số đối với quy trình kiểm soát.
Thông tin hữu ích về
mẫu thử sẽ nhận được bằng cách đo các đặc tính rung của toàn bộ mẫu thử hay một
số bộ phận của mẫu thử, ví dụ, các đáp ứng từ các điểm đo khác nhau của kết
cấu.
Nếu xảy ra các vấn đề
đối với bản thân hệ thống thử nghiệm rung, phép đo các đặc tính đáp ứng của hệ
thống với mẫu thử đã được tháo ra sẽ cung cấp thông tin có ích để giải quyết
các vấn đề này.
Tiêu chuẩn này giúp
lựa chọn phương pháp kích thích phù hợp cho việc khảo sát đáp ứng rung. Điều
này có thể thực hiện bằng kích thích hình sin hoặc kích thích ngẫu nhiên và nên
được lựa chọn một cách độc lập với phương pháp thử nghiệm môi trường đã chọn,
ví dụ, có thể tiến hành khảo sát bằng kích thích hình sin khi phơi nhiễm môi
trường là ngẫu nhiên và điều ngược lại cũng có thể được sử dụng. Bảng 2 nêu các
phương pháp ưu tiên để khảo sát đáp ứng rung.
8.2. Mục đích, mục
tiêu
Cần phải khảo sát đáp
ứng rung của mẫu thử khi được quy định trong quy định kỹ thuật liên quan. Mục
đích của việc khảo sát đáp ứng rung là như sau:
...
...
...
Bạn phải
đăng nhập hoặc
đăng ký Thành Viên
TVPL Pro để sử dụng được đầy đủ các tiện ích gia tăng liên quan đến nội dung TCVN.
Mọi chi tiết xin liên hệ:
ĐT: (028) 3930 3279 DĐ: 0906 22 99 66
b) phát hiện bất cứ
thay đổi nào về tần số tới hạn trước và sau thử nghiệm sức chịu đựng nhằm đánh giá
hư hại do mỏi hoặc hỏng có thể đã xảy ra trong quá trình thử nghiệm sức chịu
đựng, xem 8.6;
c) nghiên cứu đặc
tính bằng đèn chớp sáng để nghiên cứu các đặc tính động khi chịu rung hình sin;
d) đo khả năng truyền
dẫn hoặc hàm truyền giữa các điểm trên mẫu thử để nghiên cứu các đặc tính động
của mẫu thử;
e) đo hệ số tắt dần ở
các tần số cộng hưởng để nghiên cứu các đặc tính động của mẫu thử;
f) đo tính phi tuyến
của đáp ứng của mẫu thử để khảo sát các khe hở, tiếng lạch cạch, bulông lỏng,
tăng hoặc giảm lực lò xo;
g) đo độ méo (dung
sai tín hiệu) trong các điều kiện thử nghiệm có mẫu thử để xác định chất lượng
của thử nghiệm, hoặc không có mẫu để xác định chất lượng của phương tiện thử
nghiệm;
h) đo tính phi tuyến
của phương tiện thử nghiệm để khảo sát các bộ phận bị nới lỏng hoặc sự hoạt
động của bộ khuếch đại (tính năng).
Phương pháp kích
thích nên được nêu trong quy định kỹ thuật liên quan. Khi cần so sánh các tần
số tới hạn trước và sau thử nghiệm sức chịu đựng, nên sử dụng cùng một phương
pháp kích thích, cùng một quy trình và cùng một mức rung, cùng các vật cố định
và các điểm cố định cho cả trước và sau thử nghiệm.
8.3. Kích thích hình
sin
...
...
...
Bạn phải
đăng nhập hoặc
đăng ký Thành Viên
TVPL Pro để sử dụng được đầy đủ các tiện ích gia tăng liên quan đến nội dung TCVN.
Mọi chi tiết xin liên hệ:
ĐT: (028) 3930 3279 DĐ: 0906 22 99 66
a) để quan sát lịch
sử-thời gian dạng sóng của các tín hiệu khác nhau bằng cách sử dụng máy hiện sóng
để dễ dàng phát hiện các sai lệch của tín hiệu,
b) để quan sát đặc
tính của mẫu thử bằng cách sử dụng đèn chớp sáng,
c) khi nghi ngờ tính
phi tuyến của đáp ứng mẫu thử,
d) để phát hiện các
tần số tới hạn sinh ra tiếng lạch cạch hoặc lóc cóc bên trong mẫu.
Cấn lưu ý rằng kích
thích hình sin có thể gây ra cộng hưởng kéo dài và ứng suất cộng hưởng quá mức cho
mẫu thử.
8.4. Kích thích ngẫu
nhiên
Kích thích ngẫu nhiên
có hiệu ứng tuyến tính hóa lên mẫu thử có kết cấu phi tuyến. Do đó, chỉ có thể
sử dụng kích thích ngẫu nhiên để phát hiện hoặc đo các tần số cộng hưởng, hệ số
tắt dần, tính truyền dẫn và/hoặc hàm truyền khi dự kiến mẫu thử sẽ thể hiện đặc
tính tuyến tính ở mức khảo sát đáp ứng so với mức thử nghiệm thực tế.
Tuy nhiên, khi ước
lượng các hàm đáp ứng tần số của các hệ thống được ngờ là có các đặc tính phi
tuyến, nên sử dụng các đầu vào thực tế hoặc các mô phỏng chính xác trong phòng
thí nghiệm của các đầu vào thực tế, thay vì các đầu vào tự chọn trong phòng thí
nghiệm. Thực vậy, trong trường hợp này, kết quả sẽ là xấp xỉ tuyến tính tốt
nhất có thể theo nghĩa bình phương nhỏ nhất đối với hàm đáp ứng tần số trong
các điều kiện đầu vào quy định.
Khuyến cáo sử dụng
kích thích ngẫu nhiên khi kích thích hình sin được dự kiến có thể gây ra cộng
hưởng kéo dài và ứng suất cộng hưởng quá mức cho mẫu thử.
...
...
...
Bạn phải
đăng nhập hoặc
đăng ký Thành Viên
TVPL Pro để sử dụng được đầy đủ các tiện ích gia tăng liên quan đến nội dung TCVN.
Mọi chi tiết xin liên hệ:
ĐT: (028) 3930 3279 DĐ: 0906 22 99 66
Theo TCVN 7699-2-64
(IEC 60068-2-64), phải sử dụng tín hiệu ngẫu nhiên thực có phân bố liên tục
trong miền tần số. Đôi khi, tín hiệu chu kỳ hoặc giả ngẫu nhiên được sử dụng để
rút ngắn thời gian kích thích. Các tín hiệu như vậy không có phân bố liên tục
trong miền tần số, nên có thể không phát hiện được các đặc tính hẹp hoặc nhọn
trong miền tần số.
8.5. Khảo sát vấn đề
rắc rối (phát hiện rắc rối)
Các rắc rối trong khi
thử nghiệm, ví dụ như tiếng ồn hoặc tiếng lạch cạch quá mức, có thể được tạo ra
do lỏng lẻo hoặc các cộng hưởng trong cơ cấu lắp. Để phát hiện nguyên nhân của
loại rắc rối này, khuyến cáo sử dụng kích thích hình sin và tuân thủ các lịch
sử-thời gian của tín hiệu kích thích trong khi thử nghiệm. Sai lệch so với dạng
sóng hình sin nhiều khi là do tiếng lạch cạch và các khe hở gây ra.
Có thể phát hiện các
rắc rối về thiết bị thử nghiệm (bộ khuếch đại công suất, máy rung lắc) bằng
cách sử dụng kích thích ngẫu nhiên. Cần so sánh tính truyền dẫn (tín hiệu
truyền động, tín hiệu bàn rung) với các phép đo trước đây thu nhận được trong
các thử nghiệm lắp đặt bàn giao hoặc sau khi thực hiện bảo trì trên hệ thống.
8.6. Các tiêu chí
đạt/không đạt về yêu cầu không hỏng
Có thể sử dụng các
thay đổi về tần số tới hạn trước và sau thử nghiệm độ bền, như mô tả ở 8.2 b),
làm các tiêu chí đạt/không đạt.
Trong các trường hợp
này, quy định kỹ thuật liên quan phải quy định chế độ rung được áp dụng hoặc
xác định, có tham chiếu mẫu thử (ví dụ tần số cộng hưởng thấp nhất), các điểm
đo tương ứng, trục kích thích và cách lắp mẫu thử.
Đặc tính kích thích
(rung hình sin hay ngẫu nhiên) phải được quy định, ghi nhớ là hai phương pháp
kích thích này có thể cho kết quả khác nhau đặc biệt đối với các cộng hưởng phi
tuyến. Nói chung, khuyến cáo sử dụng kích thích ngẫu nhiên, tuy nhiên khuyến
cáo sử dụng kích thích hình sin cho các khảo sát chính xác, xem Bảng 2.
Độ khắc nghiệt (dải
tần số, mức rung và khoảng thời gian rung) cũng phải được quy định.
...
...
...
Bạn phải
đăng nhập hoặc
đăng ký Thành Viên
TVPL Pro để sử dụng được đầy đủ các tiện ích gia tăng liên quan đến nội dung TCVN.
Mọi chi tiết xin liên hệ:
ĐT: (028) 3930 3279 DĐ: 0906 22 99 66
Thay đổi tần số tới
hạn (CCF) 2 - 5 - 10 - 20 %.
Thay đổi tương ứng
(giảm) về độ cứng vững tính bằng phần trăm là
4 - 10 - 19 - 36 %
(giá trị được làm tròn).
Điều thiết yếu là
phải sử dụng độ chính xác đủ trong phép đo tần số khi cần phát hiện các thay
đổi nhỏ về tần số. Sử dụng kích thích ngẫu nhiên, có thể đạt được điều này bằng
cách tăng độ phân giải tần số trong máy phân tích. Độ phân giải tần số tăng cao
sẽ yêu cầu kéo dài thời gian phân tích.
Độ không chính xác
lớn nhất về tần số được khuyến cáo như dưới đây:
0,1 - 0,2 - 0,5 - 1 %
tương ứng với CCF, như nêu trên.
Có thể tính toán mức
thay đổi tần số thực tế bằng cách sử dụng các giá trị đo được đã hiệu chuẩn
theo độ không chính xác của phép đo.
Nếu f1 và f2 là các tần số đo được
trước và sau khi thử nghiệm (giả sử f2<f1) và độ không chính
xác của phép đo là Df thì mức thay đổi phần
trăm thực tế của tần số tới hạn là trong khoảng:
- nhỏ nhất [(¦1 - Ѧ) - (¦2 + Ѧ)]/¦1
...
...
...
Bạn phải
đăng nhập hoặc
đăng ký Thành Viên
TVPL Pro để sử dụng được đầy đủ các tiện ích gia tăng liên quan đến nội dung TCVN.
Mọi chi tiết xin liên hệ:
ĐT: (028) 3930 3279 DĐ: 0906 22 99 66
VÍ DỤ
Độ không chính xác
lớn nhất được khuyến cáo như ở trên sẽ chỉ ra các CCF trong khoảng
1,8 - 2,2 % (CCF= 2
%)
4,6 - 5,4 % (CCF= 5
%)
9,0 - 11,0 % (CCF= 10
%)
18 - 22 % (CCF= 20 %)
8.7. Thông tin cần
nêu trong quy định kỹ thuật liên quan
Khi tiêu chí
đạt/không đạt dựa trên thay đổi tần số tới hạn được đưa vào trong quy định kỹ
thuật liên quan thì phải nêu các chi tiết dưới đây liên quan đến các phép đo
tần số:
a) cách lắp mẫu thử;
...
...
...
Bạn phải
đăng nhập hoặc
đăng ký Thành Viên
TVPL Pro để sử dụng được đầy đủ các tiện ích gia tăng liên quan đến nội dung TCVN.
Mọi chi tiết xin liên hệ:
ĐT: (028) 3930 3279 DĐ: 0906 22 99 66
c) các điểm đo;
d) trục kích thích;
e) đặc tích kích
thích (hình sin hoặc ngẫu nhiên);
f) độ khắc nghiệt
kích thích;
g) thay đổi lớn nhất
cho phép của tần số tới hạn;
h) độ không chính xác
lớn nhất của phép đo tần số.
Bảng
2 - Phương pháp khảo sát đáp ứng khuyến nghị
Các
thuộc tính
Phương
pháp ưu tiên
...
...
...
Bạn phải
đăng nhập hoặc
đăng ký Thành Viên
TVPL Pro để sử dụng được đầy đủ các tiện ích gia tăng liên quan đến nội dung TCVN.
Mọi chi tiết xin liên hệ:
ĐT: (028) 3930 3279 DĐ: 0906 22 99 66
Khảo
sát ngắn hạn
Các đặc tính rung
của mẫu
Hàm truyền (tính
truyền dẫn)
Hình
sin
Ngẫu
nhiên
Tần số cộng hưởng
Hình
sin
Ngẫu
nhiên
Hệ số tắt dần
...
...
...
Bạn phải
đăng nhập hoặc
đăng ký Thành Viên
TVPL Pro để sử dụng được đầy đủ các tiện ích gia tăng liên quan đến nội dung TCVN.
Mọi chi tiết xin liên hệ:
ĐT: (028) 3930 3279 DĐ: 0906 22 99 66
Ngẫu
nhiên
Tính phi tuyến của
mẫu thử: khảo sát các khe hở, tiếng lạch cạch, méo, tăng hoặc giảm lực lò xo
Hình
sin (kiểm tra lịch sử-thời gian dạng sóng)
Các chế độ rung
bằng cách sử dụng đèn chớp sáng
Hình
sin
Đạt/không đạt,
trường hợp tổng quát
Ngẫu
nhiên
Khảo sát vấn đề rắc
rối của thiết bị thử nghiệm
Phát hiện rắc rối,
có lắp hoặc không lắp mẫu thử
...
...
...
Bạn phải
đăng nhập hoặc
đăng ký Thành Viên
TVPL Pro để sử dụng được đầy đủ các tiện ích gia tăng liên quan đến nội dung TCVN.
Mọi chi tiết xin liên hệ:
ĐT: (028) 3930 3279 DĐ: 0906 22 99 66
Ngẫu
nhiên (so sánh H(f))
Thư
mục tài liệu tham khảo
[1] IEC
60721-3-0:1984, Classification of environmental conditions - Part 3-0:
Classifications of groups of environmental parameters and their severities - Introduction
(Phân loại điều kiện môi trường - Phần 3-0: Phân loại các nhóm các thông số môi
trường và độkhắc nghiệt của chúng - Giới thiệu)
[2] DIN 30787-2:
1998, Transportation loads; Measurement and analysis of dynamic-mechanical
loads - Part 2: Data acquisition and general requirements for measuring
equipment (Tải chuyên chở; Đo lường và phân tích tải động học-cơ - Phần 2: Thu
thập dữ liệu và yêu cầu chung đối với thiết bị đo)
[3] DIN 30787-3:
1998, Transportation loads; Measurement and analysis of dynamic-mechanical
loads - Part 3: Data validity check and data editing for evaluation equipment
(Tải chuyên chở; Đo lường và phân tích tải động học-cơ - Phần 3: Kiểm tra giá
trị dữ liệu và chỉnh sửa dữ liệu đối với thiết bị đánh giá)
[4] DIN 30787-4:
1999, Transportation loads; Measurement and analysis of dynamic-mechanical
loads - Part 4: Data analysis equipment (Tải chuyên chở; Đo lường và phân tích
tải động học-cơ - Phần 4: Thiết bị phân tích dữ liệu)
[5] DIN 30787-5:
1999, Transportation loads; Measurement and analysis of dynamic-mechanical
loads - Part 5: Data Derivation of test specification equipment (Tải chuyên
chở; Đo lường và phân tích tải động học-cơ - Phần 5: Nguồn gốc dữ liệu của
thiết bị quy định kỹ thuật thử nghiệm).
[6] ASTM D4728:1995,
ASTM Standard D4728-95: Standard test method for method random vibration
testing of shipping containers (Tiêu chuẩn ASTM D4728-95: Phương pháp thử
nghiệm tiêu chuẩn dùng cho thử nghiệm rung ngẫu nhiên các contênơ vận chuyển)
...
...
...
Bạn phải
đăng nhập hoặc
đăng ký Thành Viên
TVPL Pro để sử dụng được đầy đủ các tiện ích gia tăng liên quan đến nội dung TCVN.
Mọi chi tiết xin liên hệ:
ĐT: (028) 3930 3279 DĐ: 0906 22 99 66
[8] Randall, R.B.,
and Tech, B. Frequency analysis, 3rd Edition, Bruël and Kjær, Setember
1979 (Randall, R.B., và Tech, B. Phân tích tần số, Xuất bản lần 3, Brüel
và Kjaer, Tháng 9 năm 1979)
MỤC
LỤC
Lời nói đầu
1. Phạm vi áp dụng
2. Tài liệu viện dẫn
3. Thuật ngữ và định
nghĩa
4. Mô tả các phương
pháp thử nghiệm rung
5. Môi trường rung
của mẫu thử
...
...
...
Bạn phải
đăng nhập hoặc
đăng ký Thành Viên
TVPL Pro để sử dụng được đầy đủ các tiện ích gia tăng liên quan đến nội dung TCVN.
Mọi chi tiết xin liên hệ:
ĐT: (028) 3930 3279 DĐ: 0906 22 99 66
7. Lựa chọn phương
pháp thử nghiệm
8. Khảo sát đáp ứng
rung của mẫu thử
Thư mục tài liệu tham
khảo
1
Theo Randall và các tác giả khác, xem Thư mục tài liệu tham khảo