20 listopada 2017


Zastosowanie testów wibracyjnych jest powszechne dla większości wyrobów użytkowych. Począwszy od telefonu komórkowego, laptopa czy komponentów samochodowych, a skończywszy na satelitach. Większość testów ma na celu sprawdzenie czy dany produkt wytrzyma eksploatację w warunkach rzeczywistych.

Wojciech Paluch

Testy wibracyjne przeprowadza się przeważnie korzystając z gotowych norm oraz standardów odpowiednich dla danej grupy produktów. W ten sposób na przykład komponenty pracujące na silniku spalinowym w samochodzie testowane są sygnałami sinusoidalnymi, zaś elementy karoserii, takie jak lusterka czy światła, testowane są sygnałami losowymi, które odpowiadają losowemu charakterowi wymuszeń od drogi.

analiza modalna

Innym typem testów są udary, mające na celu sprawdzenie, jak nasz produkt (głownie sprzęt AGD oraz elektronika) zniesie upadek lub obijanie się o inne produkty, czy przeszkody. Zwykle gdy spadnie nam smartfon, najpierw odpada pokrywka, a zaraz za nią wypada bateria. Tego typu konstrukcja została wypracowana poprzez testy udarowe w celu uchronienia wrażliwych elementów elektroniki przed zmiażdżeniem przez przemieszczającą się na skutek udaru baterię.
Spora część testów wibracyjnych przeprowadzana jest na wyrobach końcowych – de facto będąc jednocześnie testami walidacyjnymi gotowego produktu. Dużą część również stanowią testy prototypów, które mają ujawnić słabe strony wyrobu. W tego typu badaniach nie ma potrzeby stosowania konkretnych norm czy standardów, gdyż cel takiego testu jest inny – dogłębne poznanie zachowania testowanego elementu bądź całego złożenia (gotowego produktu). W tym celu bardzo często wykorzystuje się rzeczywiste przebiegi zmierzone w miejscu użytkowania obiektu. Przykładowo, w przypadku lusterka samochodowego dane (przebiegi czasowe przyśpieszeń w miejscu mocowania) pozyskiwane są podczas rzeczywistych przejazdów pojazdem po drogach bądź torach testowych, a następnie odtwarzane są na wzbudniku, bądź wzbudnikach. Obecnie, coraz częściej testy wibracyjne robione są na wielu wzbudnikach jednocześnie – zamiast testować produkt trzy razy, robimy to jeden raz, za to w trzech kierunkach. Tego typu badanie również bardziej odzwierciedla warunki rzeczywiste.
Sam test nie da nam jednak odpowiedzi na pytanie, co jest przyczyną pękania, niszczenia lub awarii danego produktu. W tym celu należy dokładnie poznać dynamikę pracy badanego obiektu. Aby tego dokonać można  zastosować dwie dostępne techniki analiz:
animacje strukturalne (Operational Deflection Shapes)
analizę modalną

 

cały artykuł dostępny jest w wydaniu 7/8 (94/95) lipiec/sierpień 2015