Lazer Dopler Vibrometre çözümlerimiz hakkında detaylı bilgi almak için: https://dta.com.tr/dta_lazer_dopler_vibrometre.html

Lazer Dopler Vibrometre Çalışma Prensibi

Lazer Dopler Vibrometri titreşimi ölçmek için lazer ışını kullanılarak Doppler etkisinden faydalanır. Bir yüzey hareket ettiğinde, yansıtılan lazer ışığının frekansı gönderilen ışına kıyasla değişir. Bu çok küçük frekans kayması bir interferometre kullanılarak analiz edilir ve gerilim sinyaline veya dijital veri akışına dönüştürülür böylelikle yüzeyin hız ve yer değiştirme gibi bilgileri elde edilir. 

Lazer Dopler Vibrometri, femtometre düzeyinde genlik çözünürlüğü sağlayan doğrusal bir ölçüm metodudur. Çok yüksek frekans aralıklarında bile tutarlı bir genlik ölçümü sağlar.  

Günümüzde 6 GHz’in üzerindeki frekanslara kadar ölçüm kapasitesi bulunmaktadır. Bu özellikler ölçüm mesafesinden bağımsızdır, bu nedenle LDV hem mikroskobik ölçekte hem de çok yüksek mesafelerde kullanılabilir. Lazer ışığın sensör olarak kullanılması nedeniyle ölçüm yüzeyinde kütle yüklemesi oluşturmaz ve böylece ölçümü yapılan yapının doğal davranışını değiştirmez.  Böylece son derece küçük ve hafif yapılar üzerinde güvenle hassas bir ölçüm yapılmasına olanak sağlar. 

İnterferometri ile Çalışma Mantığı

Lazer Dopler Vibrometre ölçümleri optik girişim (interferometri) prensibine dayanır. Sistemde bir ölçüm lazeri ve bir referans lazer ışını birleşerek bir girişim deseni oluşturur. Bu ışık-karanlık desenler analiz edilerek titreşim hareketi hesaplanır

Bir lazer vibrometrenin temel bileşeni interferometredir. Bu yapı, optik girişim ilkesini kullanarak yüzey hareketlerini ölçer. Bunun için bir ölçüm ışını ve bir referans ışını üst üste bindirilir. Ölçülen nesnenin hareketi, dedektör üzerinde ışık-karanlık girişim desenleri oluşturur. Bu desenler analiz edilerek titreşim hızı ve titreşim yönü yüksek doğrulukla belirlenir. 

Lazer Dopler Vibrometre Teknik Özellikler 

Lazer Doppler Vibrometre Sistemleri, yüksek hassasiyetli veri toplama ve temassız titreşim ölçümü için gelişmiş optik ve elektronik donanımlarla üretilir. Aşağıda modern bir LDV sisteminin temel teknik yetenekleri yer almaktadır:

 Optik Özellikler

• Ölçüm Lazeri: 1310 nm dalga boyunda görünmez kızılötesi (IR) lazer, <5 mW çıkış gücü
• Hedefleme Lazeri: 655 nm kırmızı görünür lazer, ayarlanabilir güç
• Lazer Sınıfı: Class 1 (göz güvenli)
• Odaklama: Manuel veya otomatik odaklama seçenekleri
• Çalışma Mesafesi: 25 mm – 100 m arası (lens seçimine bağlı)
• Yer Değiştirme Çözünürlüğü: 0.01 nm ila 0.001 nm seviyesine kadar
• Frekans Bant Genişliği: DC – 2.5 MHz / DC – 25 MHz (modele bağlı)
• Gürültü Seviyesi: Minimum 0.3 pm/√Hz
• Hız Aralığı: Maksimum 30 m/s
  

 Genel Özellikler

• Koruma Sınıfı: IP64 (dış saha koşullarına dayanıklı)
• Ağırlık: 285 g – 590 g arasında (modele göre değişen)
• Çalışma Sıcaklığı: -20°C ile +50°C arası
• Güç Beslemesi: 12 VDC, 4 W
• Malzeme: Alüminyum alaşımlı gövde
• Bağlantı Seçenekleri: Ethernet (100/1000 BaseT)
• Veri Çıkışları: Analog ve dijital sinyal çıkışı
• Ek Fonksiyonlar: Otomatik hassasiyet seviyesi, tetikleme giriş/çıkış, senkronizasyon desteği
  

 Metrolojik Özellikler

• Maksimum Ölçüm Mesafesi: 40 m – 100 m (lens seçimine bağlı)
• Spektral Tabanda Gürültü: 0.02 pm/√Hz’e kadar düşük
• Alan Derinliği: ±10%
• Çıkış Sinyalleri: Hız, yer değiştirme ve ivme ölçümü

DTA Mühendislik’ten Yüksek Performanslı Lazer Dopler Vibrometre Çözümü: VibroMicro

Yüksek hassasiyet ve performansı tek bir kompakt gövdede sunan Lazer Dopler Vibrometre VibroMicro, tümleşik veri işleme ve operasyonel üniteye sahiptir. Hem dijital hem de analog çıkışlar sağlayabilen bu güçlü cihaz, DC’den 25 MHz’e kadar geniş bir frekans aralığında titreşim sinyallerinin hassas ölçümünü (50 Msps’ye kadar örnekleme frekansı ile) garanti eder. VibroMicro, değiştirilebilir lens düzeneği ile farklı ölçüm mesafelerine adapte olurken, özellikle Mars serisi lensleri ile otomatik odaklama esnekliği sunarak çeşitli senaryolarda kullanıma uygundur.

Lazer Dopler Vibrometre Kullanım Alanları

Lazer Dopler Vibrometre Sistemleri, temassız ölçüm avantajı sayesinde hem laboratuvar hem de endüstriyel ortamda geniş bir kullanım alanına sahiptir:

• Mekanik titreşim analizi
• Otomotiv sektörü (NVH – gürültü, titreşim, sertlik analizleri)
• Havacılık ve savunma sanayi uygulamaları
• Malzeme yorulma testleri ve dinamik malzeme karakterizasyonu
• Akustik ölçümler
• Mikro-elektromekanik sistemler (MEMS) analizi
• Elektronik komponent titreşim testleri
• Motor, rotor ve türbin titreşim ölçümleri
• Robotik ve hassas mekatronik sistem analizi
• Biyomedikal araştırmalar (kemik, doku, implant titreşim ölçümü)
  

Lazer Dopler Vibrometre, yüksek bant genişliği ve temassız çalışma prensibi sayesinde özellikle yüksek doğruluk gerektiren mühendislik ve araştırma projelerinde tercih edilmektedir. Ayrıca karmaşık sistemlerde modal analiz, frekans tepkisi ölçümü, rezonans frekansı belirleme ve titreşim haritalama gibi uygulamalarda yaygın olarak kullanılır.

Lazer Dopler Vibrometre çözümlerimiz hakkında detaylı bilgi almak için: https://dta.com.tr/dta_lazer_dopler_vibrometre.html

The post Lazer Dopler Vibrometre (LDV) Nedir? appeared first on Blog.

DTA Mühendislik olarak, mühendislik ve bilimsel analizde hızın ve hassasiyetin sınırlarını zorluyoruz. Yüksek hızlı görsel algılama ve ölçüm teknolojilerinde Revealer ile stratejik iş birliğimizi duyurmaktan mutluluk duyuyoruz. Bu önemli ortaklık ile Yüksek Hızlı Kamera Teknolojileri artık DTA Mühendislik’in ürün portföyüne eklenmiştir!

Yüksek Hızlı Kamera Öne Çıkan Özellikler

Yüksek Hızlı Kameralar, bilimsel ve endüstriyel standartları yeniden tanımlıyor. DTA olarak portföyümüze eklediğimiz bu sistemlerin temel üstünlükleri şunlardır:

1. Çığır Açan Hız: 1.000.000 FPS hızına varan kare yakalama yeteneği ile ultra hızlı olayları dahi detaylıca analiz etme imkanı sunar.

2. Üstün Hassasiyet: Yüksek çözünürlüklü BSI (Back-Side Illuminated) Sensör teknolojisi, en zorlu ışık koşullarında bile yüksek kalitede, net görüntüler sağlar.

3. Yüksek Veri Aktarımı: 10 Gigabit Ethernet arayüzü sayesinde, elde edilen devasa boyuttaki görüntü verileri hızlı ve kesintisiz bir şekilde aktarılır, bu da analiz süreçlerinizi hızlandırır.

4. Büyük Hafıza: Geniş dahili hafıza kapasitesi, kritik testlerde uzun süreli veya çok sayıda yüksek hızlı kaydı güvenle yapabilmenizi sağlar.

Yüksek Hızlı Kamera Uygulama Alanları

Revealer Yüksek Hızlı Kamera Sistemleri, DTA Mühendislik uzmanlığı ile birleşerek çok çeşitli mühendislik ve bilimsel disiplinlerde kullanılmaktadır:

• Şok ve Darbe Testleri: Malzemelerin ve yapıların yüksek hızlı darbe altındaki davranışlarının saniyelik analizi.

• DIC (Dijital Görüntü Korelasyonu): Temassız, tam alanlı gerinim, deformasyon ve titreşim ölçümü.

• Yanma ve Ateşleme Analizleri: Motorlar, roketler ve diğer sistemlerdeki yanma dinamiklerinin gözlemlenmesi.

• Çarpışma Testleri: Otomotiv ve havacılık sektörlerinde güvenlik ve dayanıklılık testlerinin kritik anlarının yakalanması.

• Aerodinamik Akış Analizi: Yüksek hızlı hava ve sıvı akışlarının görüntülenmesi.

• Endüstriyel Üretim: Yüksek hızlı üretim hatlarında hata tespiti ve kalite kontrol.

Eğer projenizin başarısı, ultra hızlı olayların milimetrik hassasiyetle yakalanmasına bağlıysa, DTA Mühendislik Yüksek Hızlı Kamera Sistemleri doğru adresinizdir.

Portföyümüzdeki yeni sistemler hakkında daha fazla bilgi edinmek, teknik özelliklere göz atmak ve projeleriniz için en uygun çözümü keşfetmek için dta.com.tr/dta_yuksek_hizli_kamera_sistemleri.html adresini ziyaret edebilirsiniz.

The post Yüksek Hızlı Kamera Sistemleri DTA Mühendislik Ürün Portföyüne Eklendi! appeared first on Blog.

Makale İçeriği;

1. Giriş ve Arka Plan
2. Fikstür Rezonansının Etkileri
   1. Durum 1: Tek Noktalı Kontrol Durumu
   2. Durum 2: Çok Noktalı Kontrol Durumu
3. Bir Avantaj Olarak Rezonans
4. Çok Noktalı Kontrol Ortalaması için Simcenter Testlab

1. Giriş ve Arka Plan

Bazen kapalı döngü bir titreşim kontrol testinde, ideal olmayan test kurulumları nedeniyle kontrol stratejisinden taviz verilmesini gerektiren durumlar olabilir. İdeal bir test için rezonansı olmayan, sonsuz katılıkta ve sıfır kütleli bir titreşim test sistemi kullanmak isteriz. Dolayısıyla böyle bir durumda kontrol ivmeölçerini nereye yerleştirirsek yerleştirelim, tek bir ivmeölçerin tepkisi tüm sarsıcı sisteminin tepkisini yansıtacaktır.

Elbette, böyle bir titreşim kontrollü sarsıcı sistemi imkânsızdır. Bu nedenle rezonanslarla başa çıkılmalı ve rezonans azaltılmalıdır. Şekil 1’deki sarsıcı, testin dikey yönde olduğu bir örnek olarak kullanılacaktır.

Sarsıcı, Şekil 2’de gösterildiği gibi bir head expander ile yapılandırılmıştır. Expander, ortak test frekans aralığı olan 2000Hz’in hemen üzerinde meydana gelen bir rezonansa sahiptir. Rezonansın mod şekli de Şekil 2’de gösterilmiştir ve örneğimizde önemli bir etkiye sahip olacaktır.

Kapalı döngü titreşim kontrol testinde amaç, gerçekteki tepkileri tekrar oluşturmak ve test nesnesini kontrollü bir laboratuvar ortamında gerçek hayattaki çalışma koşullarında yaşayacağı duruma maruz bırakmaktır. Çoğu zaman bu çok zor bir görevdir çünkü sınır koşulları laboratuvarda tam olarak gerçek dünyada olduğu gibi yeniden üretilemez. Sınır koşulları farklıysa, dinamik tepkiler de farklı olacaktır. Bazı durumlarda bu, test edilen cihazın aşırı test edilmesine veya yetersiz test edilmesine yol açabilir.

2. Fikstür Rezonansının Etkileri

Test nesnesini tutmak için kullanılan fikstürün, yapısal tepkilerini normal koşulların ötesine yükseltebilecek rezonanslara sahip olduğu durumlar da olabilir. Bu durum, test operatörü bu tehlikelerin farkında olmadan gerçekleşebilir ve parçalar kırılabilir. Sarsıcı sistemi ve fikstür rezonanslarının tamamen anlaşılması ve bu durumdan kaçınmak veya en azından hafifletmek için önlemler alınması kritik önem taşır.

Bununla başa çıkmak için kullanılabilecek farklı stratejiler vardır ve bazen bu stratejilerden tavizler verilmesi gerekir. Simcenter Testlab’de mevcut olan bir stratejiye Çok Noktalı Kontrol Tepki Ortalaması adı verilir. Makalenin geri kalanında, bu stratejinin bir kontrol testi kurulumu için bir arabulucu olarak kullanılması tartışılacaktır.

Şekil 3’te verilen örnek, bir kontrol testi kurulumunun şemasını göstermektedir. Ağırlık Merkezi (CG) masanın üzerinde bir yerde ve yaklaşık masanın ortasında bulunan simüle edilmiş bir test nesnesine sahiptir.

Uygulamada ağırlık merkezi (CG), atalet momentlerinden kaçınmak için mümkün olduğunca merkeze yakın yerleştirilmelidir. Sarsıcılar, sarsıcı kılavuzlarında verilen “Devrilme Momentleri” için sınırlara sahiptir. Daha küçük yapılar için bu genellikle pek sorun teşkil etmez ancak büyük yapılar için sorun olabilir ve moment sınırlaması ayrıntılı bir kuvvet ölçüm cihazı sistemi ile kullanılmalıdır. (Bu örnek için basit tutacağız)

Ağırlık merkezinin tablanın ortasında tutulması, test sisteminin “sallanma” dinamiklerini de önleyebilir, bu da kontrol zorluğunu azaltır. Ağırlık merkezi, 1-4 montaj noktalarından bağlıdır ve örneğimiz için bağlantıların rijit olduğunu düşüneceğiz. Ancak gerçek bir testte durum muhtemelen böyle olmayacaktır ve tuttuğu yapının kütlesi ve katılığı ile birlikte fikstürün rezonansı da dikkate alınmalıdır.

Bu kurulumla iki farklı durumu karşılaştıralım: tek noktadan kontrol ve çok noktadan kontrol.

2.1. Durum 1: Tek Nokta Kontrol Durumu

lk durumda Kontrol Noktası 1, yapının ağırlık merkezinin hemen altında ve yaklaşık 2000Hz’deki rezonans tepkisinin en yoğun olduğu bağlantı noktalarından uzakta, head expanderin merkezine yerleştirilmiş tek bir kontrol sensörü olarak kullanacaktır.20-2kHz arasında kontrollü bir sinüs taraması uygulanır. Kontrol profili 20 ila 100Hz arasında artan bir tepki seviyesine, ardından 2kHz’e kadar 1g’de sürekli genliğe sahiptir. Taramadan elde edilen sonuçlar Şekil 4’te gösterilmektedir.

Sonuçları gözden geçirirken, kurulumdaki tüm yapısal bileşenlerin “Sistem” kütlesini ve katılığını etkileyeceğini ve dolayısıyla test frekans aralığı boyunca genel yapısal tepkileri etkileyeceğini unutmamak önemlidir. Görülebileceği gibi kısmen, test yapısının dinamikleri nedeniyle, kontrol noktasına kıyasla bağlantı noktalarındaki tepkilerde sapmalar vardır. Test frekansı 2kHz’e yakın head expander rezonansına yaklaştıkça tepkiler biraz daha büyümeye başlar.

Bu test düzeneğindeki sorun, enerjinin bu bağlantı noktalarından yapının ağırlık merkezine kadar iletilmesinden kaynaklanmaktadır. Dolayısıyla, test operatörü testi mükemmel bir kontrolle ve yapıda %77’lik bir tepki artışıyla başarıyla tamamladığı için mutlu olsa da, aşırı test nedeniyle yapı tamamen parçalanabilir. Bundan sonra test laboratuvarı ile müşterileri arasında birçok soru işareti oluşur. Bu durumda test operatörü testi talimatlara uygun olarak gerçekleştirmiş olmasına rağmen sonucun bu şekilde olması, ilgili herkesin tüm test kurulumundaki dinamiklerin tamamını iyi bir şekilde anlaması gerektiğini göstermektedir.

2.2 Durum 2: Çok Noktalı Kontrol Durumu

Bu konuda ne yapılabileceğini bu bölümde beraber inceleyelim.

Tüm düzeneğin Modal Analizi veya Operational Deflection Shape(ODS) araştırmasını yaparak test sisteminin yapısal dinamiklerini inceledikten sonra buradaki en iyi strateji, kontrol ortalamasında çok noktalı ortalama tepkileri kullanmak olacaktır. Bu her bir bağlantı noktasındaki tepkinin ortalamasını alacaktır.

Test araştırmasına bir alternatif, analistlerin yapısal modları ve frekansları sağlamak için test düzeneğinin sonlu elemanlar analizini (FEA) yapmaları olabilir. Bu aslında gerekli olabilir çünkü FEA, simüle edilmiş test yapısı da dâhil olmak üzere tüm sistemi dâhil etmenin tek yoludur. Test sistemi hakkında test veya analizden sağlanan bu tür bilgilerle, teste dâhil olan kişiler test kurulumunda çok daha iyi mühendislik kararları verebilir ve başarılı bir test için verilmesi gereken tavizleri daha iyi anlayabilir.

Aşağıdaki şekil yeni kurulum şemasını göstermektedir.

Bu kontrol durumunun getirisi 4 bağlantı noktasının tepkilerinin ortalamasını almasıdır. Eğer çalkalayıcı sistem biraz rijit hareket ederse ki bunu asla tam olarak yapmayacaktır, o zaman ağırlık merkezindeki tepki 4 bağlantı noktasının ortalaması bir şekilde olacaktır. Bu ortalama ancak test yapısının dinamikleri tam olarak anlaşılırsa öngörülebilir. Bu ikinci durum için, Şekil 6’da zaman geçmişinin küçük bir bölümündeki tabla rezonans frekansına yakın, ayrı ayrı ve ortalama tepkileri görebiliriz.

Veriler, ağırlık merkezinin (CG) istenen 1g genliğinde kontrollü bir tepkiye sahip olduğunu göstermektedir. Expander ve expanderdan ağırlık merkezine olan bağlantılar nedeniyle sistemde bazı dinamikler olsa bile, ortalama tepki tam olarak olması gereken yerdedir. Tablanın merkezindeki tepki (Durum #1 kontrol noktası) %40 daha azdır. İlk durumda gösterildiği gibi kontrol ivmeölçer, tablanın merkezine yerleştirilseydi, ağırlık merkezinin tepkisi çok daha büyük olurdu. Durum #2 için spektral tepkiler Şekil 7’de gösterilmektedir.

Veriler, 4 bağlantı noktasının ortalamasının alınmasının ve bunun kontrol döngüsünde kontrol tepkisi olarak kullanılmasının, ağırlık merkezinde amaçlanan tepkinin tüm test frekans aralığı boyunca istenen 1g tepkisine çok daha yakın olduğunu göstermektedir. Bu, doğal rezonans frekansları nedeniyle test kurulumunda bir tavize ihtiyaç duyulduğunda Çok noktalı kontrol tepki ortalamasının faydasını göstermektedir.

3- Bir Avantaj Olarak Rezonans

Makalenin bu noktasına kadar çok noktalı kontrol yapısal rezonansın etkilerini azaltma stratejisi olarak kullanıldı. Bu rezonansların tümü kötü değildir ve bir avantaj için kullanılabilirler. Rezonans nedeniyle tepkilerin yükseltilmesi, gerekli kontrol tepkisini elde etmek için kontrolörden gelen gerekli sürücü voltajını azaltma etkisine sahiptir.

Bu durum Şekil 8’de Durum #1 ile Durum #2’nin sürücü çıkışı karşılaştırılarak gösterilmiştir.

Durum 2’de, ağırlık merkezinde gerekli tepki elde edilirken aynı zamanda tepki elde etmek için kullanılan sürücü voltajı miktarı azaltılır. Bunun, veri toplama sisteminden çıkan sürücü voltajının dinamik aralık miktarını azaltarak kontrole yan faydaları da olabilir, aşırı yüklenme olasılığını da azaltacaktır.

Sonuçlar, Durum 1’deki gerekli voltajın Durum 2’dekine göre %50 daha fazla olduğunu göstermektedir.

4.Simcenter Testlab’de Çok Noktalı Kontrol Ortalaması

Simcenter Testlab’da yukarıda açıklanan senaryo için parametrelerin ayarlanması çok kolaydır. Kontrol noktaları oluşturulduktan ve bu noktalar için ivmeölçerler tanımlandıktan sonra “Kanal Kurulumu” çalışma sayfası kullanılarak bu bilgiler girilir.

Hangi kanalların kontrol sensörlerini temsil ettiğini belirlemek için bir açılır menü vardır. Tüm sensör bilgileri de tabloya eklenir. Şekil 9, kontrol kanallarını tanımlamak için kullanılan “Channel/GroupID” parametresini göstermektedir.

Kanal bilgileri doldurulduktan sonra, “Sinüs Kurulumu” çalışma sayfasında, Şekil 10’da gösterildiği gibi “Kontrol Stratejisi” parametresi oluşturulur.

Bu örnekte “Ortalama” stratejisi seçilmiştir, ancak istenirse veya fikstür rezonansının mod şekli izin verirse “Maksimal” ve “Minimal” stratejiler de seçilebilir.

————————————————————————————————————————————————————————————

• Blog yazılarımızın devamı ve güncel paylaşımlarımız için: www.dta.com.tr üzerinden ve LinkedIn DTA Mühendislik sayfamızdan takipte kalabilirsiniz.

The post Titreşim Kontrolü: Çok Noktalı Tepki Ortalaması appeared first on Blog.

Çevresel testler, bir bileşenin belirli bir ortam türüne ve şartlarına maruz kalma sırasında veya sonrasında performans gösterme yeteneğini belirlemek için yapılır.

Bataryalar gerçekten de enerji depolamanın geleceğidir ve güvenilir bir şekilde çalışabilmelerini sağlamak için test edilmeleri gerekir. Lityum iyon pillerin yaygın arızaları arasında yetersiz şarj, aşırı şarj, aşırı ısınma gibi problemler yer alır. Test edilen ürüne özgü olan bu arızalardan herhangi biriyle ilgili birçok çeşitli güvenlik riskleri bulunmaktadır.

ETS Solutions, Lityum-iyon bataryalar üzerinde testler yapmak için UL, EN, IEC veya ISO gibi tüm standartlarla, farklı çevresel gereksinimlere veya kısa devre, ısı direnci, sıcaklık döngüsü ve termal aşındırma gibi test türlerine uygun sıcaklık ve iklimlendirme kabinleri sunar.

Batarya test odaları, araştırma-geliştirme, kalite güvencesi ve batarya üretiminde kullanılmakta ve otomotiv, bilgisayar, telekomünikasyon, savunma ve alternatif enerji pazarları dahil olmak üzere çeşitli endüstrilere tedarik edilmektedir.

Sıcaklık test odaları, sıcaklık aralığı, iklim aralığı ve test alanı boyutuyla ilgili test gereksinimlerini karşılamak için çeşitli modellerde sunulmaktadır.

Şarj edilebilir lityum piller, akıllı telefonlar ve dizüstü bilgisayarlar gibi mobil sistemlerin ayrılmaz bir parçasıdır ve ayrıca sabit depolama sistemlerinde de büyük miktarlarda enerji depolayabilirler. Günümüzde, lityum iyon pillerin hibrit ve elektrikli araçlara artan sıklıkta entegre edilmesiyle otomotiv endüstrisi bu pillerin kullanıldığı en önemli alanlardan biridir. Bu nedenle güvenlik tedbirleri artık çok daha önemli hale gelmektedir. Bataryalar sıcak ve soğuk koşullarda iyi performans göstermeli, sızıntı veya patlama nedeniyle tehlike oluşturmamalıdır. Sistem operatörleri risk seviyesini değerlendirmeli ve uygun bir güvenlik konsepti kullanarak riske karşı önlem almalıdır.

Tehlike Önem Seviyeleri

Test türleri

Yaşlandırma testleri:

Bu testler, batarya yük döngüsü olmadan belirli bir sıcaklıkta test uygulamak içindir. Batarya için güvenli bir sıcaklık aralığında gerçekleştirilir.

Performans testleri:

Yük durumu gibi bataryaya özgü çeşitli parametreler, örtüşen sıcaklık aralıklarında test edilir. Bu testler batarya için güvenli bir sıcaklık aralığında gerçekleştirilir.

Stres testleri:

Bu kategori sabit veya dinamik sıcaklıklarla örtüşen ve ayrıca daha yüksek şarj ve deşarj akımlarına sahip testleri de kapsar.

Lityum iyon pil hücreleri veya modülleri için yaygın test standartları:

UL 1642 – Lityum Bataryalar için Standart

UL 2054 – Ev Tipi ve Ticari Bataryalar

UL 2580 – Elektrikli Araçlarda Kullanım için Bataryalar

IEC 62133 – Taşınabilir sızdırmaz ikincil hücreler için güvenlik gereksinimleri

IEC 62660-2 – Elektrikli Araçlardaki Lityum İyon Hücreler için Güvenlik ve İhmal Testi

SAE J2464 – EV ve HEV Şarj Edilebilir Enerji Depolama Sistemi Güvenlik ve İhmal Kullanım Testi

UN/DOT 38.3 – Nakliye sırasında lityum piller

Önce güvenlik!

Batarya arızası gerçek bir risktir ve bazen de istenilen bir sonuçtur. Bu nedenle çevresel test kabinleri zararlı patlamalardan korunmak ve kullanıcı güvenliğini sağlamak için güvenlik sistemlerine ihtiyaç duyar.

En büyük risklerden biri, kendi kendine veya test kabininin ısıtıcıları tarafından tutuşabilen yanıcı gazların bataryadan salınmasıdır. Bu nedenle özel düşük sıcaklıklı ısıtıcılar önerilir ve bazen ek önlemler gerekebilir. Bataryayı termal kaçak açısından izleyerek, oda kapatılabilir ve bir patlamadan önce alarm verilebilir.

Beklenen tehlike seviyesine bağlı olarak kullanılabilecek kapsamlı bir aksesuar listesi bulunmaktadır. Bazı uygulamalarda yangın algılama/bastırma sistemleri, gaz monitörleri (H2, O2 veya CO), odayı ani yüksek basınçlı gaz salınımından koruyan özel basınç tahliye menfezi, kapı güvenlik kilitleme anahtarları (test sırasında veya olaydan sonra açılmayı önlemek için), yangını en aza indirmeye ve yan ürünleri odadan çıkarmaya yardımcı olmak için N2 veya CO2 yıkama sistemi, yoğun ısıya dayanması için güçlendirilmiş bir oda zemini ve hücre ve paket sıcaklıklarını kontrol etmeye yardımcı olmak için dahili bir soğutma sistemi kullanılabilir. Bazı “hataya kadar test” uygulamalarında, olayı izole etmek için koruyucu bir muhafaza/yapı inşa edilmesi gerekebilir. Bunlar en yaygın olarak kullanılan güvenlik özelliklerinden sadece bazılarıdır.

Test ihtiyaçlarınıza ve güvenlik gereksinimlerinize bağlı olarak, eksiksiz bir test sistemi oluşturmak için çeşitli seçeneklerle yardımcı olabiliriz.

Küçük pil hücrelerinden büyük batarya paketlerine kadar batarya testi için tasarlanmış kabinlerde zengin bir deneyim sunmaktayız.

The post Elektrikli Araçlar için Batarya İklimlendirme Test Kabinleri appeared first on Blog.

Malzemeler ve yapısal testler için yeni bir yöntem keşfedin.

Simcenter Testlab, malzeme ve yapısal testler için Dijital Görüntü Korelasyonu (DIC) ile çalışma alanını genişletiyor. Bu yeni çözüm, son derece hassas tam alan deneysel karakterizasyonu ve malzeme özelliklerinin belirlenmesinin yanı sıra yapısal modellerin nicel doğrulamasını sağlamak için görüntü toplama ve dijital görüntü korelasyonu teknolojisi üzerine inşa edilmiştir. Tek bir sensörle, artık farklı niceliklere ait çok daha fazla veriyi aynı anda ölçebilir ve daha güvenilir bir Dijital İkiz oluşturmaya yardımcı olabilirsiniz.

DIC ile ilgili hızlıca bilgi edinmek için aşağıdaki videoya göz atabilirsiniz:

Nasıl Çalışır?

DIC, test nesnesi üzerinde 3D tam alan verilerini çıkarmak için dijital kameralardan alınan görüntülere dayanan devrim niteliğinde bir test ve analiz yöntemidir. Veri binlerce noktadan yakalanır, test edilen alanın 3D geometrisinin yanı sıra tüm noktalardaki 3D yer değiştirmeyi, bir Sonlu Eleman modelininkine eşdeğer bir uzamsal çözünürlükle çıkarır. Bu, mühendislere yalnızca iki kamerayla yerel davranışları doğru bir şekilde yakalama, gerinimler, hızlar, ivmeler, gerilmeler, eğrilikler ve daha fazlasını elde etme olanağı sunar.

Çözüm, tüm hesaplama parametreleri üzerinde tam kontrol sağlayan ve doğru büyüklük bilgisi veren açık bir platform sunar. Ayrıca, gürültü ve doğru ölçüm arasındaki doğru dengeyi bulmak için en iyi işleme ayarlarının hızlı bir şekilde tanımlanmasını sağlar. Bununla birlikte DIC, mevcut tam alan verilerini kullanarak karmaşık malzeme modellerini oluşturmanıza izin veren bir çözümdür. Ayrıca, test ve simülasyon sonuçlarını tamamen uyumlu hale getiren benzersiz bir yaklaşımla simülasyon modellerini tam alan DIC sonuçlarıyla nicel olarak doğrulayabilirsiniz. Hepsinden önemlisi, bu yeni çözüm Simcenter’daki diğer çözümler ve yeteneklerle sorunsuz bir şekilde entegre olur.

Ayrıca DIC, dijital görüntü korelasyonu yöntemi ve yapısal dinamik testlerini bir araya getiren benzersiz uzmanlıktan yararlanarak tam alan modal test ve analiz yapmaya da olanak tanır.

Özel ihtiyaçlar için doğru 3D tam alan ölçümü

Özel test makinelerinde malzeme numunelerinin statik ve yarı statik yüklemesini ölçerek mekanik özellikleri belirlemek ve tanımlamak için DIC’yi kullanabilirsiniz.

DIC, sanal alan yöntemi (VFM) sayesinde her türlü malzemeyi karakterize etmek için tek bir çözüm sunar. Aynı zamanda, sanal strain gauge’leri tanımlama ve çevrimiçi boyun verme algılaması imkanıyla, veri toplama sırasında canlı takibi mümkün kılar.

Malzeme Testi web sayfasını ziyaret edebilirsiniz.

DIC, bileşenler ve sistemler için statik ve dinamik testler yapmak ve sayısal modelleri güvenilir bir şekilde doğrulamak için yük altında tam alan gerinim ölçebilir.

Bileşenlerin ve yapıların yük altındaki tam alan yapısal tepkisini karakterize edebilir ve kritik gerilme bölgelerini güvenle tanımlayabilirsiniz. Statik ve dinamik koşullarda deformasyon ve gerinimleri çıkarabilir ve modelleri kapsamlı ve nicel bir şekilde doğrulayabilirsiniz.

Yapısal Test web sayfasını ziyaret edebilirsiniz .

Kameralarla veya kameraları geleneksel algılama teknikleriyle birleştirerek tam alan temassız modal test, titreşim testi ve bunların analizlerini gerçekleştirebilirsiniz.

DIC, tam alan frekans analizi ve modal analiz için entegre bir çözüm sunar, bunun yanı sıra düşük hızlı ve yüksek çözünürlüklü kamerayı yüksek frekansta kullanmak için yeniden örnekleme algoritması içerir. 

Yapısal Dinamik Testi web sayfasını ziyaret edebilirsiniz .

Daha fazla bilgi ve talepleriniz için yukarıdaki resme tıklayarak bizimle iletişime geçebilirsiniz.

The post Dijital Görüntü Korelasyonu (Digital Image Correlation, DIC) appeared first on Blog.

Bu makale gerinim pullarının nasıl çalıştığını, konuyla ilgili gerinim ve gerilme arkaplan bilgilerini, bunların doğru kullanımı ve uygulamaları için dikkat edilmesi gereken hususları açıklamaktadır.

İçerik Tablosu

1. Gerilme Nedir?
2. Gerinim Nedir?
3. Gerilme ve Gerinim Neden Ölçülür?
4. Gerinim Pulu nedir?
5. Ölçüm Prensipleri
6. Wheatstone Köprüsü
7. Uygulama Örneği
8. Temel Gerinim Pulu Konfigürasyonları
   8.1 Çeyrek Köprü
   8.2 Yarım Köprü
   8.3 Tam Köprü
9. Yönlülük
10. Gerinim Pulunun İcadı

1.Gerilme Nedir?

Gerinim pulu ölçümlerinin amacını anlamak için gerilim ve gerinim kavramlarını anlamak faydalı olacaktır.

Gerilme, bir cismin uygulanan bir kuvvete verdiği iç tepkidir ( Şekil 1 ).

Gerilme, uygulanan kuvvetin cismin kesit alanına bölünmesiyle elde edilir. ( Denklem 1 ).

Burada:

• σ, Pa veya psi birimleriyle ifade edilen gerilmedir.
•  F, uygulanan kuvvettir.
•  A, cismin kesit alanıdır.

 2. Gerinim Nedir?

Uygulanan kuvvet karşısında cisimlerde deformasyon oluşur. Cisim, uygulanan kuvvet yönünde uzayacaktır ( Şekil 2).

Uzunluktaki değişimin cismin ilk uzunluğuna oranı gerinim olarak adlandırılır (Denklem 2).

Burada:

• ε , gerinimdir.
• ΔL, silindir uzunluğundaki değişimdir.
•  L, silindirin ilk uzunluğudur.

3.Gerilme ve Gerinim Neden Ölçülür?

Gerilme, dayanım analizlerinde önemli bir niceliktir. Yüksek gerilme ürünlerde kusurlara ve yorulma hasarına neden olabilir. Parçalar tipik olarak belirli bir “tasarım ömrüne” sahip olacak şekilde tasarlanır. Örneğin, otomotiv üreticileri 10 yıl veya 100.000 mil aktarma organı garantisi sunabilir. Bu durumda, güç aktarma organını en azından garanti süresi boyunca çalıştırmanın neden olduğu gerilmelere dayanabilecek şekilde tasarlayacaklardır.

Bir parça üzerine gelen gerilmeler hedeflenenin altındaysa, tasarımcı diğer özellikleri iyileştirmek için (üretim maliyetlerini azaltmak, ağırlığı azaltmak, yakıt ekonomisini iyileştirmek vb.) malzemeyi kaldırarak tasarımı iyileştirmeye çalışabilir.

Gerilme ölçülmesi zor bir niceliktir. Bazı sensörler gerilmeyi direkt olarak ölçer (beton gerilme sensörleri, toprak gerilme sensörleri), ancak tipik olarak gerilme, bir nesne üzerindeki gerinim ölçülüp daha sonra Hooke kanunu kullanılarak bu gerinimin gerilmeye dönüştürülmesiyle dolaylı olarak ölçülür ( Denklem 3 ).

Burada:

•  σ, gerilmedir.
•  E, Young Modülüdür (bir malzeme özelliği).
•  ε gerilmedir.

Elastik bölgede, bir malzemenin gerilmesi ve gerinimi arasında doğrusal bir ilişki vardır ( Şekil 3 ). Doğrusal bölgedeki gerilme-gerinim eğrisinin eğimine Young Modülü denir.

Ortaya çıkan gerilme ve gerinimin zamana bağlı verilerini kullanarak, ilgilenilen bir cismin yorulma ömrü tahmin edilebilir.

4.Gerinim Pulu nedir?

Gerinim, gerinim pulu adı verilen bir sensör ile ölçülür. Bir gerinim pulu, tipik olarak dikdörtgen bir ızgara şeklinde bükülmüş ince metal bir telden yapılan, tek eksenli bir transdüserdir. Gerinim pulları, dirençlerindeki değişikliği bir nesnedeki gerinim ile ilişkilendirerek çalışırlar.

Gerinim pulunun önemli karakteristikleri Şekil 4’te vurgulanmıştır.

İnce Direnç Teli: Gerinim pulunun “gerinim algılama” elemanı, dikdörtgen şeklinde bükülmüş ince bir direnç telidir. 

Aktif Uzunluk: Gerinim pulu tek eksenli bir sensördür. Ölçerin aktif uzunluğu yönündeki gerinimi ölçer. Test nesnesinin gerinim alanı biliniyorsa, gerinim pulu maksimum asal gerinme yönünde yapıştırılmalıdır. Gerinim alanı bilinmiyorsa, bir rozet tipi gerinim pulu kullanılabilir.

Ölçüm Izgara Alanı: Bir gerinim pulu, ölçüm ızgara alanı üzerindeki ortalama gerinimi ölçer. Daha küçük bir ızgara alanı, daha yerel bir gerinim ölçümü ile sonuçlanacaktır. Buna karşın, daha küçük ızgara alanlarına sahip gerinim pulları, ısıyı uzaklaştırmada daha kötüdür. Bu durum ölçer performansını etkileyebilir.

Transvers Uzunluğu: Bir gerinim puluna, aktif yönü dışında bir yönden etkiyen gerinimler, gerinim ölçümünde hatalara yol açacaktır. Bu hatanın büyüklüğü, ölçerin transvers hassasiyeti ile ilişkilidir (yani ölçerin asal eksen dışındaki yönlerde oluşan gerinime ne kadar hassas olduğuyla ilişkilidir).

5. Ölçüm Prensipleri

Bir gerinim pulu, gerinimi ölçmek için 2 prensibi kullanır. Bunlardan ilki bir telin direncinin, bu telin uzunluğuna ve kesit alanına bağlı olmasıdır. Eğer uygulanan bir yükle, telin uzunluğu veya kesit alanı değişirse, direnci de değişecektir. Bir tel parçasının direnci Denklem 4 ile ifade edilir.

Burada:

•  R, Ohm cinsinden ifade edilen, telin elektrik direncidir.
•  L, telin metre cinsinden uzunluğudur.
•  ρ , malzemenin özdirencidir. Özdirenç, sıcaklığa göre değişen içyapısal bir malzeme özelliğidir.
•  A, telin kesit alanıdır.

İkincisi, telin direncindeki değişimin gerinim ile ilişkilendirilebilmesidir. Bu, Gösterge Faktörü (Gauge Factor) olarak bilinen bir özellikle kontrol edilir( Denklem 5 ).

Burada:

• GF, gerinim pulunun gösterge faktörüdür.
• ΔR/R, ölçerin direncindeki değişikliğin nominal (anma) direncine bölümüdür.
• ε  ölçülen gerinimdir.

Bir gerinim pulunun nominal (anma) direnci, başka direnç değerleri de olmasına rağmen tipik olarak 120 veya 350 ohm’dur.

Bir gerinim pulu, bir test parçası üzerine, bu parçada meydana gelen gerinimi ölçere iletecek şekilde yapıştırılır.

Test parçası üzerine bir yük etkidiğinde, parça deforme olacaktır. Bununla birlikte, parça üzerine yapıştırılmış gerinim pulunda da deformasyon oluşacaktır. İnce direnç teli uzar (çekme) veya kısalır (basma). Telin uzunluğu ve kesit alanı değiştiğinden dolayı, direnci de değişecektir. Daha sonra Denklem 4 ve 5, ölçülen gerinimi hesaplamak için kullanılabilir.

6. Wheatstone Köprüsü

Gerinimi ölçmek için, gerinim pulunun direncindeki değişimi ölçmek gerekir. Gerinim ölçmek için dirençteki değişikliğin bir voltaja dönüştürülmesi gerekir. Bu, bir Wheatstone köprüsü kullanılarak gerçekleştirilir. Wheatstone köprüsü, dirençteki küçük değişiklikleri algılayabilen bir gerilim bölücü devredir. Wheatstone köprüsünün iki farklı tasviri Şekil 5’te gösterilmektedir. Wheatstone köprüsü tipik olarak solda gösterildiği gibi çizilir. Sağdaki şema, elektrik altyapısı olmayan birinin daha kolay anlamasını sağlayacaktır.

Köprü, bir besleme gerilimi ve dört dirençten oluşan bir devredir. Vout etiketli, köprü üzerindeki voltaj ölçülecektir.

Köprüye voltaj verildiğinde, R1 = R2 = R3 = R4 ise Vout sıfır olacaktır. Buna, köprünün dengede olması denir. Şimdi, R1’in başlangıçta R2, R3 ve R4 ile aynı dirence sahip olan bir gerinim pulu G1 ile değiştirildiğini düşünelim ( Şekil 6 ). Köprüye yük uygulanmazsa, gerinim pulunun direnci değişmez. Bu nedenle, Vout sıfır olarak kalır.

Gerinim pulu bir kuvvete maruz kalırsa deforme olacaktır. Bu deformasyon, ölçerin direncinde küçük bir değişikliğe neden olacaktır. Direnç değiştiği için köprü artık denge halinde değildir ve Vout’ta bir gerilim ölçülecektir. Bu gerilim Denklem 6’ya göre hesaplanabilir.

Burada:

•  R1, R2, R3 ve R4, Direnç 1, 2, 3 ve 4’ün dirençleridir.
•  VOut, 1 ve 2 noktaları arasında ölçülen gerilimdir.
•  VSupply, Wheatstone köprüsünün besleme gerilimidir.

Gerinim daha sonra Denklem 7 kullanılarak hesaplanabilir :

Burada:

•  Vout/Vsupply, çıkış geriliminin besleme gerilimine oranıdır.
•  GF, gerinim pulunun gösterge faktörüdür.
•  N, Wheatstone köprüsündeki ölçer sayısıdır.
• ε , Wheatstone köprüsü tarafından ölçülen gerinimdir.

7. Uygulama Örneği

Bir wheatstone köprüsüne tek bir gerinim pulu yerleştirilmiştir ( Şekil 7). G1, R2, R3 ve R4’ün tümü 350 Ohm nominal dirence sahiptir. Devreye beslenen gerilim 5 volttur. Bir yük uygulandığında G1’in direnci pozitif 0,07 ohm değişmiştir.

Wheatstone köprüsünün çıkış voltajını ve ölçülen gerilimi hesaplayın.

Vout, Denklem 6 yeniden düzenlenip çözülerek bulunabilir.

Çıkış geriliminin hesaplanmasının ardından, ölçülen gerinim Denklem 7 kullanılarak hesaplanabilir.

Elde edilenler tekrar düzenlenip çözüldüğünde:

Ölçülen gerinim küçük ve boyutsuz olduğundan, bu değeri göstermenin yaygın bir yolu 10e6 ile çarpmak ve µm/m veya µε olarak göstermektir: 100 µm/m veya 100 µε .

Bu örnek, gerinim pullarının birkaç önemli yönünü vurgulamaktadır:  

• Wheatstone köprüsünden ölçülen çıkış voltajı çok küçüktür, genellikle mikrovolt seviyesindedir. Bu düşük seviyeler nedeniyle, gerinim pulu ölçümleri elektrostatik etkileşime duyarlı olabilir.

• Wheatstone köprüsünün çıktısı, ya besleme gerilimi artırılarak ya da köprüyü daha fazla aktif gerinim puluyla oluşturarak arttırılabilir. Yüksek besleme voltajları, ölçerde aşırı ısınmaya ve termal gerinim nedeniyle hatalara neden olabilir.

• Gerinim sensörleri oransaldır. Çoğu sensör, bir mühendislik niceliğiyle orantılı bir voltaj çıkışı verir (örneğin bir ivmeölçer için mV/g). Gerinim pulu, gerinim ile orantılı (mV/V/e ) bir gerilim oranı (Vout/Vsupply) şeklinde çıkış verir.

8. Temel Gerinim Pulu Konfigürasyonları

Gerinim pulu ile ölçüm yapabilmek için eksiksiz bir Wheatstone köprüsü olmalıdır. Aşağıda, Şekil 8’de gösterildiği gibi yalnızca tek bir gerinim pulu kullanılıyorsa, köprünün geri kalanı veri toplama sisteminde tamamlanmalıdır.

Hepsi Wheatstone Köprüsüne dayanan üç temel gerinim pulu konfigürasyonu vardır. Bunlar; çeyrek köprü, yarım köprü ve tam köprüdür.

Wheatstone köprüsündeki gerinim pullarının sayısı ve yönü; köprünün hassasiyetini, ölçülebilen gerinme türlerini (eğilme, eksenel, burulma), sıcaklıktan ve elektromanyetik etkileşimlerden dolayı oluşan hataları telafi etme yeteneğini belirleyecektir.

8.1. Çeyrek Köprü

Aşağıda bir çeyrek köprü gösterilmiştir. Bir (1) aktif gerinim puluna ve üç (3) yüksek hassasiyetli dirence sahiptir ( Şekil 9 ). Çeyrek köprü, yalnızca bir ölçerin kurulumunu gerektirdiğinden en yaygın gerinim pulu konfigürasyonudur.

Ancak, çeyrek köprü diğer konfigürasyonlardan daha düşük bir hassasiyete sahiptir ve ölçer üzerindeki termal etkilerden kaynaklanan hataları htelafi edemez. Çeyrek köprü, yalnızca bir nesne üzerindeki birleşik gerinimi ölçebilir. Eğilme ve eksenel gerinimleri birbirinden ayıramaz.

8.2. Yarım Köprü

Bir yarım köprünün iki (2) aktif gerinim pulu ve iki (2) yüksek hassasiyetli direnci vardır ( Şekil 10 ). Yarım köprü, kurulum için çeyrek köprüden daha fazla çaba gerektirir ancak daha yüksek bir ölçüm hassasiyetine sahiptir.

Gerinim pullarının yönüne bağlı olarak, yarım köprü, termal gerinimleri telafi edebilir ve eğilme ile eksenel gerinimi ayırt edebilir.

8.3.Tam Köprü

Bir tam köprüde dört (4) aktif gerinim pulu bulunur ( Şekil 11 ). Tam köprü, enstrümantasyon için en fazla çabayı gerektiren konfigürasyondur, ancak en yüksek hassasiyete sahiptir. Tam köprü, termal etkileri telafi edebilir ve ortak mod zayıflatması ile elektromanyetik etkileşimin etkilerini azaltabilir.

Bir tam köprü doğru şekilde konfigüre edildiğinde eksenel veya eğilme gerilmelerini ve bir mil üzerindeki torku ölçmek için kullanılabilir. Tam köprüler, yük hücreleri veya basınç transdüserleri gibi daha karmaşık sensörlerin temelidir.

9. Yönlülük

Gerinim pulları, aktif yönlerindeki gerinimi ölçerler. Bir test nesnesinin enstrümantasyonu sırasında ölçerin yönünü dikkate almak çok önemlidir. Aşağıda, Şekil 12’de bir örnek gösterilmektedir.

Silindir, dikey yönde bir basma gerinmesine neden olacak bir basma kuvvetine maruz kalmaktadır. Ölçerin aktif uzunluğu gerinim ile aynı yönde olduğundan, sol taraftaki ölçer, basma yükünün neden olduğu gerinimi doğru bir şekilde ölçecektir.
Sağdaki ölçer ise, basma gerinimini doğru ölçmeyecektir. Uygulanan yükten kaynaklanan poisson gerinimini ve göstergenin transvers hassasiyetinden dolayı oluşan bir miktar gerinimi ölçecektir. Uygulanan kuvvet nedeniyle oluşan toplam basma gerinimini ölçmeyecektir. Gerinim pulu oryantasyonunun önemi nedeniyle, uygulanan yükün yönünün bilinmediği gerinim alanlarını ölçmek için rozet tipi gerinim pulları yaygın olarak kullanılır.

10.Gerinim Pulunun İcadı

Modern yapışık tel dirençli gerinim pulu ( Şekil 13 ), 1938’de California Teknoloji Enstitüsü’nden (Caltech) Edward E. Simmons ve Massachusetts Teknoloji Enstitüsü’nden (MIT) Arthur C. Ruge tarafından icat edilmiştir.

MIT, “ilginç” olmakla birlikte gerinim pulunun fazla potansiyel göstermediğini söyleyerek Ruge’un buluşunun haklarını serbest bırakmıştır.

Daha fazla bilgi ve talepleriniz için yukarıdaki resime tıklayarak bizimle iletişime geçebilirsiniz.

The post Gerinim Pulu (Strain Gauge) Nedir? appeared first on Blog.

Deneysel bir modda, fiziksel bir yapı test edilir ve titreşim modları tanımlanır (Şekil 1). Modlar, doğal frekans, sönümleme ve mod şekli ile tanımlanır.

Yapıya bilinen bir girdi uygulanır ve yapının bu girdiye verdiği cevap ölçülür. Alınan yanıtın girdiye olan oranı frekans yanıt fonksiyonu (FRF) olarak adlandırılır. FRF, yapının modal özelliklerini belirlemek için kullanılır. Modal özellikler yapının kendisinden türetilir ve nihai olarak girdi ve çıktılardan bağımsızdır.

Modal Test sürecinin her adımında verilmesi gereken bazı kilit kararlar vardır (Şekil 2).

Bu makalede bu adımları ele alınmıştır:

1. Test Kurulumu

  1.1 Sınır Şartları

  1.2 Driving Point Araştırması

  1.3 Kuvvet Metodu: Çekiş veya Sarsıcı

  1.4 Kuvvet Seviyesi: Uygun Uç ve Frekans Aralığı

  1.5 Kuvvet Seviyesi: Lineerlik 

  1.6 Geometri

2. Test Uygulaması

  2.1 İvmeölçer seçimi

  2.2 İvmeölçer montajı: Sağ El Kuralı

  2.3 İvmeölçer montajı: Açı

  2.4 Ölçüm Metodu: Çekiç gezdirme veya İvmeölçer gezdirme

  2.5 Kalite kontrol: FRF ve Coherence

3. Test Sonrası

  3.1 Modal Eğri Uydurma

  3.2 Modal Doğrulama: MAC Modal Güvence Kriteri (Modal Assurance Criterion)

  3.3 Modal Doğrulama: Modal Sentez (Modal Synthesis)

  3.4 Diğer Test Sonrası Analiz Seçenekleri

1. Test Kurulumu

Modal testin hazırlığı ve kurulumu kritik bir öneme sahiptir. Verilerin, ilgili koşullarda elde edilmesi ve yüksek kalitede olması gerekir. Testin kurulumunda yapılan hatalar, analiz aşamasında ekstra zaman harcanmasına veya daha kötü bir senaryo olarak testin yeniden yapılmasına neden olabilir.

1.1 Sınır Şartları

Testin amacı nedir? Test nesnesinin ölçüldüğü koşullar, test amacı tarafından belirlenir. Şekil 3’te gösterilen bir “motor beşiği” düşünün. Bu, motoru araç üzerinde yerinde tutan metal bir yapıdır. Motora ve gövdeye bağlantı yerleri vardır.

Test tek başına motor beşiğinde mi yapılmalı? Yoksa test yapılırken motor beşiği, motora ve gövdeye mi takılmalı? Bu sorunun cevabı testin amacına göre değişmektedir.

• Kurulu Sınır Koşulları: Belki de tüm aracın dinamik davranışının anlaşılması gerekir. Bu durumda motor beşiğinin gövde yapısına ve motora takılması gerekecektir. Sadece motor beşiği değil, gövde yapısı ve motor da ölçülmelidir.
• Free-Free (Serbest) Sınır Koşulları: Analist, komple aracın dinamik davranışını anlamak için bir sonlu eleman simülasyon modeli oluşturabilir. Aracın tek seferde modelini oluşturmak yerine, model daha küçük bileşenlerle oluşturulabilir. Motor beşiği gibi bazı tekil bileşenler, free-free sınır koşullarında test edilebilir ve modellenebilir. Free-free bileşen testinin dinamik davranışının simülasyon bileşeniyle yeterince eşleştiğini doğruladıktan sonra modele sınır koşulları eklenebilir ve anlaşılabilir.

Yapının komponent bazında test edilmesiyle, yapı üzerindeki diğer elemanların test edilen komponent üzerinde dinamik etkileri görülmeyeceği için daha yüksek doğrulukta test gerçekleştirilmiş olur. Daha sonra bileşenler, uygun sınır konuşulları ile birleştirilebilir.

Free-free sınır koşulu, test nesnesini uzayda askıya alarak, test maddesi üzerindeki dış etkileri ortadan kaldırır. Bilgisayar tabanlı bir modelde, Şekil 5’te gösterildiği gibi, uzayda bir nesneyi askıya almak kolaydır. Fiziksel mod testi için bu, Şekil 4’te gösterildiği gibi yumuşak yaylar (elastik kordonlar veya hava yastıkları gibi) üzerinde askıya alarak yapılır.

Bir nesne serbestçe asıldığında, test nesnesinin ilk altı modu tipik olarak “rijit gövde” modlarıdır. Bir simülasyon modelinde, bu altı modun tümü 0 Hz’de gerçekleşir. Üç ötelemeli rijit gövde modu ve üç döner rijit gövde modu vardır. Fiziksel bir modal testte, modlar asla 0 Hz’de mükemmel değildir. Meydana geldikleri sıklık, test nesnesinin ne kadar yumuşak bir şekilde askıya alındığına bağlıdır.

Şekil 5’te rijit gövde mod ve esnek mod gösterilmektedir.

Rijit ve esnek bir titreşim modu arasındaki fark nedir?:

• Rijit Gövde – Rijit gövde titreşim modunda, test edilen nesne modal deformasyona uğramaz. Üzerine monte edilen yumuşak yaylar üzerinde tek parça olarak titreşir (sol taraf, Şekil 5).
• Esnek Gövde – Esnek gövde titreşim modunda, test nesnesi deformasyona uğrar. Örneğin, burulabilir veya bükülebilir (Sağ taraf, Şekil 5).

Karmaşık bir yapının dinamiklerini doğrulamak için modal bir test gerçekleştirirken, projenin mevcut aşamasının amacına bağlı olarak genellikle hem free-free hem de temsili sınır koşullarına sahip testler yapılır.

Sınır koşulları, gerçek hayatta yaşananlara karşı, bir laboratuvar testinden farklı olabilir. Örneğin, arabadaki amortisörler belirli bir miktarda tutuşa sahiptir. Amortisör, rijit bir bağlantı gibi görünse de yolda bu şekilde davranmıyor. Bir laboratuvar testinde doğru sınır koşulunu elde etmek için amortisöre bir sarsıcı yardımıyla darbe uygulanabilir.

Bazen modal analizin, gerçek çalışma durumundaki temsili yükler altında test nesnesi üzerinde yapılması istenebilir. Motora yerleştirilen tek bir sarsıcıdan gelen yükler, tam gaz açıkken yaşanan yükleri temsil etmeyecektir. Bu durumda Operasyonel Modal Analiz kullanılabilir.

1.2 Driving Point Arama

Bir modal test yapılmadan önce kuvvet uyarımının nereye uygulanacağına karar verilmelidir. Seçilen nokta, test yapısının tüm modlarını kolayca harekete geçirmelidir.

Bu nokta bir “Driving Point Araması” ile belirlenebilir. Bir driving point aramasında, farklı parçaların rezonans frekanslarını belirlemek için bir darbe çekici ve ivmeölçer yapı üzerinde birlikte gezdirilir. Mevcut tüm rezonans frekanslarının tam bir grafiğini elde etmek için çeşitli ölçümler toplanır.

Bir driving point araştırmasının sonuçlarından bazıları Şekil 6’da gösterilmektedir.

Yapıdaki tüm doğal frekanslar belirlendikten sonra en iyi uyarma konumu belirlenir. Tüm frekansları gösteren bireysel driving point FRF ölçümü ile en fazla rezonans noktası nerede gözlemlenir ise uyarma konumu olarak o nokta belirlenir.

1.3 Kuvvet Metodu: Çekiç (Hammer) veya Sarsıcı (Shaker)

Genel olarak konuşursak, laboratuvar temelli bir modal test sırasında uygulanan kuvvet, bir sarsıcıdan veya bir darbe çekicinden gelebilir (Şekil 7).

Peki sarsıcı veya çekici hangi durumlarda kullanırız?

• Darbe Çekici – Darbe çekici kurulum gerektirmez, sadece yapının istenen yerine vurun. Uygulaması hızlı bir yöntemdir fakat giriş kuvveti kontrol edilemez.
• Sarsıcı – Sarsıcı, tahrik girişinin istendiği noktaya dikkatlice konumlandırılması gereken ve uygulaması esnasında çekiç yöntemine kıyasla daha fazla zaman harcanması gereken bir yöntemdir. Bu yöntemde uygulanan kuvvet kontrol edilebilir, ayrıca aynı anda birden fazla sarsıcı kullanımı ile yapı tahrik edilebilir.

Resimde gösterilen iki yapının tahrik edilmesini düşünün (Şekil 8).

Küçük nesneler, sarsıcı veya çekiç ile kolaylıkla tahrik edilebilir. Figure 8’de paylaşılan resmin sağ tarafındaki gibi büyük yapılar çekiç ile tahrik edildiğilde, uygulanan tahrik kuvveti sonucunda yapının vereceği yanıtı ölçmek, küçük yapıların yanıtını ölçmekten daha zor olacaktır. Yapı o kadar büyük ki, titreşim, yapı boyunca hareket ederken sönümleniyor.

Yapının diğer tarafından daha fazla yanıt almak için, çekiçle daha sert vurarak daha yüksek bir kuvvet uygulamak cazip gelebilir. Bu alacağınız yanıtı yükseltebilir ancak darbe uyguladığınız noktada doğrusal olmayan davranışlar gözlemlenmesine neden olabilir. Her biri yapının farklı taraflarına konumlandırılmış birden fazla sarsıcıyı aynı anda kullanmak daha iyi sonuçlar verebilir.

Tipik bir darbe çekici ve sarsıcı modal testinin şemaları Şekil 9’da gösterilmektedir.

1.4 Güç Seviyesi: Uygun Uç Seçimi ve Frekans Aralığı

Modal test gerçekleştirirken, tahrik kuvveti, ilgilenilen frekans aralığını tahrik etmelidir.

Sarsıcılar için bu, Simcenter Testlab yazılımında, istenen frekans aralığının girilmesi anlamına gelir. Darbe ölçümleri için ise bu biraz daha zorlayıcı olabilir.

Darbe çekici ölçümünde, giriş ucu, Şekil 10’da gösterildiği gibi çok kısa bir süre yapı ile temas halindedir.

Aslında, yapı ile çekiç ucu arasındaki temas süresi ne kadar kısa olursa, yanıtın frekans aralığı o kadar geniş olur.

Metal gibi sert bir uç kullanmak, kauçuk gibi yumuşak bir uç kullanmaktan daha yüksek bir frekans aralığı sağlar (Şekil 11).

İdeal uç, vuruş enerjisini ilgilenilen frekans aralığını uyaracak ve daha fazlasını uyarmayacak şekilde seçilmelidir. İlgi aralığının dışındaki frekanslarda “atık” enerji değil, ilgili frekans aralığı boyunca yapıya mümkün olduğunca fazla girdi kuvvetinin olması arzu edilir.

Şekil 12’de iki farklı uç kullanımının sonuçları karşılaştırılmıştır.

Etki ölçümünün dikkatli bir şekilde kontrol edilmemesi durumunda, Şekil 12’de gösterildiği gibi, tutarlılığı zayıf olan gürültülü veriler ortaya çıkabilir.

Çekiç kafasının kütlesi de çekiç ile yapının ne kadar süre temas halinde kalacağını belirlemede bir faktördür. Çekiç kafasının kütlesi ne kadar yüksek olursa, temas o kadar uzun olur ve frekans içeriği o kadar düşük olur. Bununla birlikte, girdi kuvveti seviyeleri, kütleli olanda kütlesiz olana göre daha yüksektir. Darbeli çekiç kitlerinde, isteğe bağlı ayrıca kütle genişleticiler bulunur (Şekil 11).

1.5 Kuvvet Seviyesi: Doğrusallık

Modal bir testte ve sonrasında yapılan analizde yapısal tepkinin lineer olduğu varsayılır.

Doğrusal bir yanıt ne anlama geliyor? Ve doğrusal olmayan bir yanıt nedir? Modal test sırasında test nesnesine bir kuvvet uygulanır. Kuvvet yeterince yüksekse, nesne kırılır. Bu doğrusal olmayan bir yanıt olacaktır. Eğer test nesnesi kırılırsa modal bir model geliştirmenin ne kadar zor olacağını tahmin etmek zor olmayacaktır.

Test nesnesinin doğrusal olmayan yanıt sergilemesi için sadece kırılması gerekmez. Doğrusal bir yanıtta, kuvvet seviyesi iki katına çıkarsa, ivme yanıtı da iki katına çıkmalıdır. Bir Newton kuvvet uygulayın ve iki g ivme elde edin, giriş kuvveti iki Newton’a yani iki katına çıktığında doğrusal bir yapı dört g ivme ile yanıt verir.

Bu durum pratikte her zaman böyle olmayabilir. Giriş ve çıkış arasındaki ilişkinin doğrusal olmamasına neden olan kauçuk burçlar, gevşek parçalar, sıvılar vb. gibi doğrusal olmayan bileşenler olabilir.

Test sırasında uygulanan kuvvet değişebileceğinden (örneğin random bir test uygulanıyorsa), Şekil 13’te gösterildiği gibi bir doğrusallık kontrolü yapmak iyi bir seçenek olacaktır.

Tipik bir doğrusallık kontrolünde, test için amaçlanan kuvvet seviyesi ikiye katlanır ve yarıya iner. Bir yanıt konumu ile kuvvet arasındaki FRF karşılaştırılır. Yapı doğrusal ise, üç FRF aynı olmalıdır. Belirli tepe noktalarının frekansı kayarsa veya genlikler farklıysa, yapıda bazı doğrusal olmayan durumlar söz konusudur.

Doğrusal olmama durumlarında ne yapılmalı? Bazı fikirler:

• Sarsıcıyı sürekli olarak daha yüksek genlikte çalıştırın. Sarsıcı çalışırken, gevşek ve ses çıkaran parçaları arayın. Onları ortadan kaldırın.
• Sıçrayabilecek sıvı içeren parçalara dikkat edin. Mümkünse sıvıyı ortadan kaldırın.
• Kırılabilecek veya birbirine temas edebilecek parçaları bulun.
• Testi, doğrusallık kontrolünden geçebilecek daha düşük bir kuvvet seviyesinde çalıştırın.
• Sabit genliğe sahip farklı bir kuvvet türü düşünün. Örneğin, sinüzoidal tipte bir giriş.

1.6 Geometri

Teste başlamadan önce, modal test sırasında test edilecek tüm noktaların geometrik bir düzenini oluşturmak iyi bir seçenek olacaktır. Geometri, Şekil 14’te gösterildiği gibi bir dizi nokta ile tanımlanır. Uzayda bir konum koordinatı ile her bir nokta tanımlanır. Gerçek test nesnesi üzerinde ivmeölçerler bu tanımlanan konumlara yerleştirilir.

Peki kaç nokta yeterli?

• Herkes tarafından anlaşılabilirlik: Test ile ilgilenen kişilerin, test edilen noktalara bakarak, test numunesi hakkında fikir sahibi olabilmesi gereklidir. Bunun için yeterli sayıda nokta belirlenmelidir.
• Zemin: Eğer test edilen parça bir zemine montajlı ise, ivmeölçer yardımıyla paraçanın montajlı olduğu zeminin hareket etmediği doğrulanmalıdır. Bu sayede yakalanan modlara zemin titreşiminin etksinin olmadığı, tamamen üzerinde çalışılan parçaya ait modlar olduğu anlaşılır.
• Bileşen: Daha büyük bir yapıya kurulmuş bir bileşeni mi test ediyorsunuz? Sadece bileşen üzerinde değil, büyük yapı üzerinde ölçüm yaptığınızdan emin olun! Daha büyük yapının modları bileşeni etkileyecektir. Ölçümler yalnızca bileşen üzerinde yapılırsa, bileşenin bir modu gibi görünen şey, gerçekte yapının daha büyük bir modunun parçası olabilir.
• Frekans Aralığı: Frekans aralığı ne kadar yüksekse ve ölçülen modlar ne kadar fazlaysa, mod şekilleri o kadar karmaşık ve yerel hale gelir. Bu durumda mod şekillerini tam olarak yakalamak için daha fazla noktaya ihtiyaç vardır. Yeterli nokta ölçülmezse, daha yüksek frekans modu şekilleri, daha düşük frekans modu şekillerine benzer görünebilir. Buna uzamsal örtüşme denir.

Bu makalenin ileriki adımlarında tartışılacak olan Modal Güvence Kriteri (MAC) gibi bazı deneysel araçlar da yeterli noktanın elde edilmesini sağlamaya yardımcı olabilir. Simcenter 3D Pretest gibi yazılımlar, ölçüm konumlarını optimize etmek için MAC’i  testten önce bir simülasyon modelinde kullanabilir.

2. Test Uygulaması

İdeal olarak, tüm çıkış yanıt konumları, modal bir testte aynı anda ölçülebilir.

Bununla birlikte, mevcut fiziksel ivmeölçerlerden daha fazla ölçüm konumu istenebilir. Bu durumda, ivmeölçerler tipik olarak birden fazla ölçüm noktası üzerinde gezdirilir. İvmeölçer gezdirme yönteminde tek bir noktadan kuvvet uygulanır ve bu kuvvet referans olarak seçilir. Bu şekilde Frekans Tepki Fonksiyonları (FRF) ölçümleri tamamlanır. İvmeölçerlerin konumları, doğrultuları ve açıları işlem boyunca düzgünce kaydedilmelidir.

2.1 İvmeölçerleri Yönetme

Sınırlı sayıda ivmeölçerle birden fazla konumun ölçülmesinin gerektiği modal bir test gerçekleştirirken, bu durumu göz önüne alarak test planı yapmak faydalı olacaktır. Örneğin, ölçülecek on iki ivmeölçer konumu olduğunu, ancak yalnızca iki ivmeölçerin mevcut olduğunu varsayalım.

Bu iki ivmeölçer, Şekil 15’te görüldüğü gibi ölçüm konumları üzerinde gezdirilebilir. Noktalar, test nesnesinin her iki tarafında artan bir düzende konumlandırılır. Örnekleme amacıyla sarı bir simetri düzlemi gösterilmiştir.

Bu düzenin avantajı, noktaların, Şekil 16’da gösterildiği gibi bir sonraki nokta tanımlamasına kolayca geçebilmek için program üzerinden increment özelliğinin kullanılabilecek olmasıdır.

Bu, verileri toplarken işaretlemelerden kaynaklı hataları ortadan kaldırmaya yardımcı olur. Simcenter Testlab’da ölçüm noktası tanımlaması, geometride karşılık gelen bir nodal nokta ile eşleşmelidir.

Düzen ayrıca, Şekil 17’de gösterildiği gibi, ivmeölçerlerin her ölçüm için ne kadar uzağa taşınması gerektiğini de azaltır.

Bu, kabloların birbirine karışmasını önlemeye yardımcı olur ve genel test süresini en aza indirir.

2.2 İvmeölçer Montajı: Sağ El Kuralı

Modal verileri uygun şekilde canlandırmak için, her ölçüm kanalı için yönler ( +/- X, Y, Z ) doğru girilmelidir.

Üç eksenli ivmeölçerin yapıya monte edildiği şekle bağlı olarak, sadece belirli yön kombinasyonları mümkündür. Bunun nedeni, ivmeölçerdeki üç kanalın birbirine göre sabit bir doğrultusu olmasıdır. Bu doğrultular, Şekil 18’de gösterilen “sağ el kuralı” ile tanımlanabilir.

Üç eksenli ivmeölçerin üç kanalının (+X, +Y, +Z) yönü geometrinin +X, +Y, +Z ile tam olarak uyuşmuyorsa, değiştirilmeleri gerekir.

İvmeölçerin Z yönünün yukarı değil, aşağı baktığını varsayalım:

• +Z -> -Z olur: Sağ el kuralını kullanarak, başparmak yukarı yönü değil aşağıyı gösterir.
• +Y -> -Y olur: Orta parmak +Y’den –Y yönüne döner.
• +X aynı kalır: Bu varsayımda işaret parmağı aynı yönde kalır.

Bu durumda yönler, üç kanal için +X, -Y, -Z şeklindedir.

Üç eksenli ivmeölçerlerin X,Y,Z yönleri farklı şekillerde konumlandırılabilir fakat her durumda sağ el kuralı geçerli olacaktır.

2.3 İvmeölçerlerin Montajı: Açılar

Bir test nesnesine ivmeölçer monte ederken karşılaşılan diğer bir zorluk, montaj yüzeylerinin her zaman mükemmel bir ortogonal koordinat sistemi şeklinde olmamasıdır. Birçok ürün, Şekil 19’da gösterildiği gibi kavisli yüzeylere sahiptir.

Kavisli veya düzensiz yüzeyler, ivmeölçerin test koordinat sistemiyle hizalı olarak monte edilmesini zorlaştırabilir. Tek bir test nesnesi üzerinde birden fazla farklı montaj açısı olabilir. Bu gibi durumlarda, test nesnesi ve ivmeölçer arasında kullanılabilecek çeşitli küçük açılı bloklara sahip olmak basit bir çözüm yöntemi olacaktır. Bu blokları kullanarak, ölçümlerin tümü tutarlı bir şekilde alınabilir.

Simcenter Testlab Geometry’deki diğer bir yöntem, Şekil 20’de gösterildiği gibi ivmeölçer konumlarını döndürmektir.

Test modu şekillerini bir simülasyon modeliyle karşılaştırıyorsanız, düğümleri tek tek döndürmek bazı zorluklar doğurabilir. Bir simülasyon modelindeki düğümler genellikle tek tek döndürülmez. Bir karşılaştırma yapıyorsanız, simülasyon modelinde kullanılan yönelimleri bilmek iyidir, böylece test sırasında ölçümler aynı yönelimde alınabilir.

2.4 Kalite Kontrol: FRF ve Koherans (Tutarlılık)

Ölçüm sırasında, elde edilen Frekans Yanıt Fonksiyonları (FRF’’ler) ve ilgili tutarlılık (koherans) fonksiyonları izlenmeli ve kontrol edilmelidir. Örnek ölçümler Şekil 21’de gösterilmiştir.

Şekil 21’de sağ ve sol tarafta iki ölçüm gösterilmiştir:

• Sol: Ölçümlerin tekrarlanabilirliğini gösteren tutarlılık fonksiyonu normalde görseldeki gibi 1’e yakın olmalıdır (yeşil, üst). FRF temiz, olabildiğince pürüzsüz olmalıdır (yeşil, alt).
• Sağ: Test sırasında bir sorun meydana gelirse, örneğin bir ivmeölçer kablosu bozulursa, FRF ölçümleri sağ tarafta gösterildiği gibi gürültülü olacaktır (kırmızı, alt). Tutarlılık 1’e yakın olmayacaktır, bu da almış olduğumuz ölçümde bir sorun olduğunu gösterir (kırmızı, üstte).

Test sırasında kötü bir ölçüm alınırsa, ölçüm hemen tekrarlanarak düzeltilebilir. Test işlemi tamamlanıp veri toplama işlemi gerçekleştirildikten sonra veri işleme aşamasında fark edilen hataları düzeltmek fazlasıyla zaman alacaktır.

Bir başka güzel uygulama ise test boyunca driving point ölçümünü ölçmektir. Bir sarsıcı testinde bu, sarsıcı giriş konumunda hem kuvveti hem de ivmeyi ölçen bir empedans başlığı gibi bir şeyle yapılabilir. Test birden fazla ölçüm gerektiriyorsa, driving point ölçümü mükemmel bir referanstır.

Örneğin, bir modun frekansı testin başlangıcından testin sonuna kaydırılırsa, bu, her bir ayrı ölçüm için driving point FRF aracılığıyla izlenebilir. Belki birisi ölçüm işlemi sırasında yapının üzerine yanlışlıkla bir kahve fincanı (frekansı değiştiren bir kütle) bırakmıştır. Kahve fincanından kaynaklı etkilenen ölçümler bulunabilir (umarım hiç kimse test yapısında bir kahve fincanı bırakmaz, bunu sadece örnek olarak kullandık).

3. Test Sonrası

Frekans Tepki Fonksiyonları (FRF’ler) elde edildikten sonra modal frekans, sönüm ve mod şekillerini çıkarmak için analiz edilirler. Bu işleme modal eğri uydurma denir.

3.1 Modal Eğri Uydurma

Modal eğri uydurma işleminde, Simcenter Testlab yazılımı, mümkün olan en uygun frekans, sönüm oranları ve mod şekillerine karar vermek için FRF verileri üzerinden matematiksel hesaplamalar yapar.

Modal eğri ayarlayıcıdan hangi frekansların, sönümlemelerin vb. uzak tutulacağına dair son kararı vermek analizi gerçekleştiren kişiye kalmıştır. Olası seçeneklerin bir stabilizasyon diyagramı, kullanıcıya bir karar verme kılavuzu olarak sunulur (Şekil 22).

Simcenter Testlab üzerinde, diyagram olası titreşim modlarını temsil eden harflerle sunulur. “s” harfi, verilere kaç mod sığarsa sığdırılsın, sabit bir mod tahminini belirtir.

3.2 Modal Doğrulama: Modal Güvence Kriteri (MAC)

Modlar seçiliyken, mod seçimlerinin güvenilirliğine erişmeye yardımcı olacak doğrulama araçları vardır. Bunlardan bir tanesi modal güvence kriteridir. 

Modal güvence kriteri (MAC), iki mod şeklini karşılaştırmak ve ne kadar benzer olduklarını belirlemek için kullanılır. MAC bire yakın bir değere sahipse, modlar aynı şekle sahipken, bu değerin sıfıra yakın olması ise şekillerin farklı olduğunu gösterir.

Modal Güvence Kriterinin hesaplamasının örnek bir çıktısı Şekil 23’te gösterilmektedir. Modal bir eğriden dokuz mod seti birbiriyle karşılaştırılır.

Modal Güvence Kriteri: Seçilen her bir mod şeklinin diğerlerine kıyasla ne kadar benzersiz olduğunu gösterir. Bu yöntem bize, örneğin aynı modun yanlışlıkla iki kez seçilmesi gibi olası sorunları gösterebilir. Ayrıca, test sırasında yeterli nokta ölçülmediğini de gösterebilir, bu da gerçekte farklı olan modal frekansların aynı gibi görünmesine sebep olur.

3.3 Modal Doğrulama: Modal Sentez (Modal Synthesis)

Modal Güvence Kriteri, çok fazla modun seçilip seçilmediğini gösterebilse de, Modal Sentez, Şekil 24’te gösterildiği gibi modal eğri uydurma işlemi sırasında herhangi bir modun kaçırılıp kaçırılmadığını kontrol edebilir.

Modal sentez, modal eğri uydurma sırasında bulunan modlardan FRF’nin üretildiği bir süreçtir. Bu sentezlenmiş FRF, iyi bir eşleşme olup olmadığını görmek için gerçekte ölçülen FRF ile karşılaştırılabilir.

Simcenter Testlab’da eşleşme sayısal olarak da gösterilir. Sentezlenen her bir FRF’ye ve buna karşılık gelen ölçülen FRF’ye atanan bir korelasyon ve bir hata yüzdesi vardır. Hata yüzdesi mümkün olduğunca sıfıra yakın olmalı, korelasyon yüzdesi ise mümkün olduğunca %100’e yakın olmalıdır.

3.4 Diğer Test Sonrası Analiz Seçenekleri:

Diğer analiz seçenekleri şunları içerir:

• MLMM – Maksimum Olabilirlik Modal Modeli, ölçülen FRF’leri takip etmek için modsal tahminlerde ince ayarlar yapabilir.
• Mod Şekli Genişletme – Test düğümlerini alın ve bir CAD veya FEA geometrisine yansıtın.
• Modifikasyon Tahmini – Yeni modları tahmin etmek için mod modellerini test etmek için sertlik, kütle ve ayarlanmış emiciler ekleyin.

The post Modal Analiz Nedir? appeared first on Blog.

Güçlü bir tasarıma sahip uygun maliyetli Simcenter SCADAS RS; montajda esneklik ve üstün bir ölçüm performansı sunmaktadır. Kablolu, kablosuz ve hücresel ağlar üzerinden bilgisayar, tablet ve akıllı telefonlar ile bağlanarak eşsiz bir bağlantı kolaylığı sağlar.

Simcenter SCADAS RS; otomotiv ve iş makinası endüstrisinin ihtiyaçlarını en iyi şekilde karşılayabilecek özellikte bir çözümdür.

Siemens uzmanları tarafından yapılacak olan tanıtımda aşağıdaki konu başlıkları ele alınacaktır:
– Dayanıklı veri toplama sisteminin farklı endüstrilerdeki kullanımı.
– Mühendislerin zorlu koşullardaki testler sırasında karşılaştığı zorluklar nelerdir ve yeni Simcenter SCADAS RS ile bu zorlukların üstesinden nasıl gelinir ?
– Dayanıklı bir tasarım neden bu kadar önemli ?
– Montaj ve farklı konfigürasyonlardaki donanım sayesinde esneklik sağlayan tasarım.
– Yeni veri toplama sistemi Simcenter SCADAS RS, nasıl üstün bir ölçüm performansı sunar ?
– Sahada ve laboratuvarda benzersiz kablosuz kontrol özelliği.

Ön bilgi için aşağıdaki fragmanı izleyebilirsiniz:

Gerçek hayattaki kullanım örnekleri, genelde karşılaşılan zorluklar ve yeni, dayanıklı veri toplama sistemimiz Simcenter SCADAS RS ile bunların üstesinden nasıl gelineceği ile birlikte sonsuz olasılıklardan bazılarını ayrıntılı olarak keşfederken uzmanlarımıza katılabilirsiniz.

Youtube Tanıtımına Linkedin ile katılmak için tıklayın

Youtube Tanıtmına hatırlatma oluşturmak için tıklayın

Sizi görmek için sabırsızlanıyoruz!

The post Zorlu test koşulları için yeni veri toplama sistemi tanıtımı – 25 Şubat 2021 appeared first on Blog.

Akustik dünyasında, ses yayan bir nesnenin etrafındaki akustik alanı tanımlamak için kullanılan birçok terim vardır. En önemlilerinden dördü aşağıda listelenmiştir:

• Yakın Alan (Near Field)
• Uzak Alan (Far Field)
• Serbest Alan (Free Field)
• Dağınık Alan (Diffuse Field)

Bu makale, bu akustik alan terimlerinin kullanımını ve farklarını açıklamaktadır.

Yakın Alan ve Uzak Alan

“Yakın Alan” ve “Uzak Alan” akustik terimleri, gözlemleyicinin ses kaynağından fiziksel uzaklığıyla ilgilidir (Şekil 1). Bir gözlemcinin ses yayan bir nesneden ne kadar uzakta olduğuna bağlı olarak, ses kaynağı tarafından üretilen akustik enerji oldukça farklı davranacaktır. Bu nedenle, bu farklılıkları anlamak ve ölçümleri dikkatlice tasarlamak önemlidir.

Uzak Alan

Akustik uzak alan, ses kaynağından 2 dalga boyu uzaklıkta başlayıp sonsuza doğru uzanarak tanımlanır (Şekil 2). Dalgaboyu frekansın bir fonksiyonu olduğundan, uzak alanın başlangıcı da frekansın bir fonksiyonudur.

Uzak alanda, kaynak, bir nokta olarak görünecek kadar uzaktadır. Bu mesafede, ses dalgalarının küresel şekli yeterince büyük bir yarıçapa ulaşmıştır ki, dalga cephesine herhangi bir eğrilik olmadan bir düzlem-dalga olarak makul bir şekilde yaklaşılabilmektedir (Şekil 1’deki B Noktası). Bu mesafede, ses basıncı seviyesi ters kare kanununa tabidir ve tek mikrofonun ses kaydı güvenilir ve öngörülebilir sonuçlar verecektir. Kaynaktan uzağa doğru her iki katına çıkıldığında, ses basıncı uzak alanda 6 dB düşecektir. Birçok akustik standartta, ölçümün en kritik frekansları için uzak alanda yapılmasını sağlamak amacıyla ölçümler genellikle ses yayan nesneden en az bir metre uzaklıkta belirlenir.

Yakın Alan

Ses yayan bir nesneye yakın olunduğunda, ses dalgaları çok daha karmaşık bir şekilde davranır ve basınç ile mesafe arasında sabit bir ilişki yoktur. Kaynağa çok yakın olan ses enerjisi, kaynağın titreşen yüzeyi ile ileri geri döner, asla kaçmaz veya yayılmaz. Bunlar bazen “kaybolan” (evanescent) dalgalar olarak adlandırılır. Kaynaktan uzaklaştıkça, ses alanının bir kısmı dolaşmaya devam ederken, bir kısmı nesneden uzaklaşır (Şekil 3).

Dolaşımdan yayılmaya bu geçiş, 2 dalga boyunun eşik mesafesine ulaşana kadar tahmin edilemeyen bir şekilde devam eder. Dolaşan ve yayılan dalgaların bu karışımı, mesafe ile yakın alandaki ses basıncı arasında sabit bir ilişki olmadığı anlamına gelir ve tek bir mikrofonla ölçüm yapmak zahmetli ve tekrarlanamaz olabilir. Tipik olarak, yakın alanda ölçüm, dolaşan ve yayılan dalgaların taşıdığı enerjiyi doğru bir şekilde yakalamak için birden fazla mikrofonun (Şekil 4) kullanılmasını gerektirir.

Serbest Alan ve Dağınık Alan

Ses bir nesneden yayıldığında, doğrudan doğruya düz bir çizgide seyahat ederek veya yansımalar yoluyla dolaylı olarak bir gözlemciye ulaşabilir. Yansıyan ses dalgaları, duvar, zemin, tavan gibi yüzeylerin yanı sıra bölgedeki diğer nesnelerden sekebilir. Genellikle sesi deneyimlediğimizde, hem doğrudan hem de yansıyan ses dalgalarını duyarız. Bununla birlikte, dikkatlice kontrol edilen koşullar altında, bu sürekliliğin en uç noktalarını deneyimleyebiliriz: 1) yansımaların mevcut olmadığı ve yalnızca doğrudan sesin gözlemlendiği bir akustik alan ve 2) sadece yansıyan sesin gözlemlendiği ve doğrudan sesin gözlemlenmediği akustik alan. Bu iki ekstrem akustik ortama verilen isimler sırasıyla Serbest Alan ve Dağınık Alandır (Şekil 5).

Serbest Alan

Akustik bir serbest alanda yansıma yoktur; ses dalgaları, ses yayan bir nesneden doğrudan bir gözlemciye ulaşır. Ses dalgası gözlemciden tam olarak bir kez geçer ve asla geri dönmez.

Akustik serbest alanların iki yaygın örneği şunlardır:

• Ses kaynağı, tek bir nokta kaynağı olarak görünecek kadar uzaktadır. Açık bir günde yüksekten uçan bir uçağı düşünebilirsiniz.
• Yankısız oda (Anechoic Chamber), ses dalgalarını yansıtılmadan önce emmek için özel malzemeler kullanarak akustik serbest bir alana yaklaşmak için inşa edilmiş özel bir tesistir (Şekil 6).

Yankısız bir odada, özel olarak tasarlanmış fiberglas takozlar, sesi absorbe ederek yansıtılmaması için duvarları, zemini ve tavanı kaplar. Etkili olabilmeleri için (özellikle düşük frekanslarda), bu odaların çok büyük, uzun takozlarla olması ve genellikle çevredeki bina ve temelden mekanik izolasyona sahip olması gerekir, böylece odaya titreşim iletilmez.

Dağınık Alan

Dağınık alan, ses dalgalarının her yönden gözlemciye ulaştığı bir akustik alanı tanımlar. Yansıtılan ses, gözlemciye ulaştığında kaynaktaki sese benzer büyüklüktedir ancak tek bir kaynağa sahip gibi görünmemektedir. Dağınık alandaki bir mikrofon, yön veya konumdan bağımsız olarak aynı büyüklüğü ölçer; ses seviyesi her yerde aynıdır. Akustik malzeme testi için bir çınlama odası Şekil 7’de gösterilmektedir.

Çınlama odası, eğik açılarla inşa edilmiş yansıtıcı duvarlara sahip olacak şekilde tasarlanmıştır, böylece hiçbir duvar birbirine paralel değildir. Bu, ses dalgalarının oda çevresinde maksimum sayıda yansıtılmasını sağlayarak dağınık bir alan oluşturmaya yardımcı olur. Çoğunlukla, dalga kırınımını (yayılma) arttırmak için büyük duvarlara yarı küresel şekilde bir yapı eklenir ve odanın yayılımına katkıda bulunur. Bu yarım kürelerden biri Şekil 7’de görülebilir.

Nasıl Bilebilirim?

Ne tür bir akustik alanın mevcut olduğunu görsel inceleme ile belirlemek zordur. Akustik ölçümler kullanılarak aşağıdakiler gözlemlenebilir:

• Serbest ve uzak alan akustik ortamında, ses yayan bir nesneden olan mesafe iki katına çıkarıldığında ölçülen ses basıncı seviyesinde 6 desibellik bir azalma olur. Bu davranış ters kare yasası ile açıklanmaktadır.
• Çınlama odası gibi dağınık bir alanda, mikrofon ölçüm kaydı nerede yapılırsa yapılsın ses seviyesi aynıdır.
• Mükemmel dağınık bir ses alanında ses yoğunluğu sıfırdır.

Sonuç

Akustik alan davranışı, sesi ölçerken önemli bir husustur. Alan türünü bilmek önemlidir, böylece ses ölçüm seviyeleri doğru bir şekilde yorumlanabilir.
Bazı durumlarda, ölçüm seviyelerini ayarlamak için dağınık veya serbest alan düzeltmeleri uygulamak mümkündür. Dağınık ve serbest alan düzeltmeleri genellikle mikrofonlar, kulaklıklar ve çift kulaklı ölçüm cihazları için sağlanır.

Uygulama ile ilgili sorularınız için DTA Mühendislik Test Bölümü mühendisleriyle iletişime geçebilirsiniz.

The post Ses Alanları: Serbest ve Dağınık Alan, Yakın ve Uzak Alan appeared first on Blog.

Elektrikli Araç satışları son birkaç yılda önemli ölçüde artmıştır ve yeni elektrikli araç satışlarının 2025 yılında toplam yeni otomobil satışlarının yaklaşık % 35’ine ulaşacağı tahmin edilmektedir.
Elektrikli aracın en kritik parçalarından biri olan Batarya, elektrikli araç üreticilerinin ihtiyaçlarını karşılamak için önemli bir geliştirme sürecinde. Test standartları ve prosedürleri de sürekli olarak değerlendirilmekte ve güncellenmektedir.
Batarya teknolojisinin güvenliğini ve sağlamlığını sağlamak için akünün Titreşim ve Şok Testine tabi tutulması gerekir. Şu anda, Batarya için Titreşim ve Şok Testinde yaygın olarak kullanılan üç uluslararası test standardı vardır. Bunlar; UN 38.3, ISO 12405-1 ve SA J2380’dir. Yine de bazı araç üreticilerinin kendi test standartları vardır.

ISO 12405, test dizilerini Batarya Sistemi ve Elektronik Sistem olmak üzere iki bölüme ayırır.

Batarya ürün sistemi tipleri:
Hücre
Modül
Paket
Tüm Araçların Batarya Sistemi

IPA Amplifikatör teknolojisine sahip ETS Solutions Sarsıcı Serisi, Batarya titreşim ve şok testi standartlarının gereksinimlerini karşılamak için tasarlanmıştır. Titreşim Kontrolcü yazılımı da test doğruluğunu sağlamak için geliştirilmiştir.
DTA Mühendislik olarak; Titreşim ve Şok Testi için Sarsıcı, Kontrolcü ve Veri Toplama Sistemlerini; anahtar teslim kurulum, devreye alma ve yetkin teknik destek hizmetiyle tek noktadan çözüm olarak tecrübeli mühendis kadromuz ile sunmaktayız.
Batarya titreşim testleriyle ilgili sorularınız için DTA Mühendislik Test Bölümü mühendisleriyle iletişime geçebilirsiniz.

The post Elektrikli Araçlar için Batarya Titreşim Testi ve Test Standartları appeared first on Blog.