Test prosedürünü uyarlamak, saha koşullarını temsil etmek ve bu durumu laboratuvar şartlarına indirgeyebilmek test mühendisleri için karşılaşabilecekleri en büyük zorluklar arasında yer almaktadır. Bazı test mühendisleri için ise durum bu kadar zor değildir. Yapılması istenilen test standartlar veya prosedürler ile birlikte detaylı bir biçimde iletilir ve testin gerçekleştirilmesi daha kolay bir hal alır ancak otomotiv, savunma, havacılık ve uzay, hatta demiryolu sektörlerindeki test mühendislerinin genellikle özel test prosedürlerini oluşturması istenmektedir.

Böyle bir durumda sarsıcı sisteminde hangi test tipini kullanmak gerektiğine karar vermek gerekir. Gelin en çok kullanılan ve titreşim testlerinin temelini oluşturan test tiplerini inceleyelim.

Sinüs Testi

Sinüs titreşim testi, titreşim profilleri arasında en kolay test tipi olarak bilinir. Bu algının nedeni sinüs test, isminden de anlaşılacağı üzere titreşim profilini basit sinüs dalgaları şeklinde iletir. Sinüs dalgası ise iki parametreden oluşur: frekans ve genlik. Frekans ve genliği tespit edilebilen durumlarda kullanılır. En çok kullanım alanı, test uygulanacak ürünün döner ekipman olduğu veya döner ekipman titreşiminden etkileniyor olduğu durumdur. Motor, türbin, kompresör, helikopter rotoru döner ekipmanlara örnek gösterilebilir.

Random Test

Random titreşim tipi, gerçek kullanım koşullarında yapının üzerine rastgele titreşim etki eden durumlarda kullanılır. Rastgele titreşimler, sinüs titreşimler gibi genlik ve frekans ile analitik olarak hesaplanamazlar. Rastgele titreşimin şiddeti istatiksel yaklaşımla hesaplanır ve PSD (Power Spectrum Density) grafikleri ile ifade edilir. Bir PSD grafiği çalındığı zaman, toplam enerjisi sabit kalacak şekilde her tekrarında aynı frekans değeri için farklı ivme değerleri oluşturur ve eş hasar vericiliğe sahip sonsuz sayıda profil oluşmaktadır. Bundan dolayı Random titreşimde frekansa bağlı genlik değil, frekans aralığındaki PSD değeri verilir, en yaygın kullanılan birim g2/HZ dir.

Şok Test

Şok titreşim testi, kısa süreli tek bir darbeyi temsil etmektedir. Darbenin uygulanma süresi 1 saniyeden çok daha kısadır. Şok testi genel olarak birden fazla sayı uygulanması şeklinde yapılır. Ürünün nakliye veya kullanım sırasında üzerine gelen darbeleri temsil etmek amacıyla uygulanır. Darbe süresi, profil tipi, genliği ve darbe adedi test öncesi bilinmesi gereken parametreleri oluşturmaktadır.

Test edeceğimiz ürünlerin kullanım şartlarını veya kullanım sırasında ölçümler alıp bu titreşimleri incelendiğinde yukarıda bahsedilen titreşim profillerinin tek başlarına gelmediği gözlemlenir. Genellikle sinüs ve random, random ve random bazen şok ve random hatta ve hatta şok,random ve sinüs bir arada olacak şekilde farklı sinyal tiplerinin yer aldığı durumlarla karşılaşılır. Bu aşamada hangi titreşimlerin ürün üzerinde hasar vericiliğinin fazla olduğunun tespit edilmesi ve laboratuvar şartlarında uygulanması gereken titreşim profillerinin belirlenmesi çok büyük önem arz etmektedir. Yanlış belirlenecek profiller ile olması gerekenden daha düşük veya yüksek hasar vericilik uygulanarak testlerin yanlış icra edilmesine sebebiyet verebilir.

DTA Mühendislik olarak, Siemens Simcenter donanım ve yazılımları ile kullanım şartlarında verilerin toplanması, analiz edilerek hasar vericiliğin hesaplanması ve titreşim profillerinin oluşturulması ve simülasyon çalışmalarına girdi sağlanması mühendislik hizmetlerini gerçekleştirmekteyiz. Test laboratuvarımızda yer alan  elektrodinamik sarsıcımız ile titreşim testi ihtiyaçlarınıza cevap verebiliriz. Çevresel testler için temsilciliğini gerçekleştirdiğimiz ETS Solutions elektrodinamik sarsıcı ve iklimlendirme kabinlerinin tedarik, kurulum ve bakım konusunda da yardımcı olmaktan memnuniyet duyarız.

The post Hangi tip titreşim testinin kullanılması gerekir? appeared first on .

Sarsıcı sisteminin anahtar teslim kurulumu gerçekleştirildi ve sistem kullanıma açıldı.

Titreşim ömür testlerinizi DTA Mühendislik Test ve Ölçüm Laboratuvarı’nda gerçekleştirmek veya titreşim ömür test sistemleri hakkında detaylı bilgi sahibi olmak için lütfen bizimle telefon ( 0 224 280 84 44) veya iletişim formunu doldurarak iletişime geçiniz.

The post VALEO, DTA Mühendislik’le birlikte çalışma kararı aldı appeared first on .

FRF ölçümünde aşağıdaki durumlar incelenebilir;
– Rezonanslar – Pikler, test yapılan yapının doğal frekanslarının varlığını belirtir.
– Sönüm – Sönüm, piklerin genişliği ile oranlıdır. Rezonans frekansında daha geniş pike sahip olan, daha ağır sönümlüdür.
– Mode şekli – Yapı üzerinden genel bir referensla elde edilen birden çok FRF’in genliği ve fazı mod şeklini belirlemek için kullanılır.

Deneysel Modal Analiz

Giriş tahriğinin ve cevap çıkışının bir çok tipi deneysel FRF hesaplamak için kullanılabilir. Bazı yapı türleri için uygulanan girdi ve elde edilen cevap aşağıdaki gibidir;
– Mekanik Sistemler : Giriş kuvvet (Newton) ve çıkışlar ivme (g‘s), Hız (m/s) veya Deplasman (metre)
– Akustik Sistemler : Giriş Q (Hacimsel ivme) ve çıkış ses basıncı (Pascal)
– Akustik ve Mekanik birleşik sistemler : Giriş tahriği (Newton veya Hacimsel ivme) ve çıkış ses basıncı (Pa) veya ivme (g’s)
– Dönen mekanik sistemler : Giriş Tork (Nm) ve çıkış dönel (rotational) deplasman (derece)
Mekanik yapı üzerindeki deneysel
modal analiz için genellikle giriş kuvvet, çıkış ise ivme, hız veya deplasmandır.

Kuvvet aşağıdaki cihazlar ile uygulanabilir ve ölçülebilir:
– Darbe Çekiçleri
– Elektrodinamik Sarsıcılar

Cevap aşağıdaki cihazlar ile ölçülebilir:
– İvmeölçerler: ivme titreşimi ölçer
– Lazerler: yüzey hızını ölçer
– Fotogrametri: deplasmanı ölçer

Genellikle, Giriş kuvvet spektrumu (X) frekans alanında düz olmalıdır ve tüm frekanslar eşit düzeyde tahrik edilmelidir. Cevap (Y) incelendiğinde, cevap spektrumundaki pikler, test yapılan yapının doğal/rezonans frekanslarını belirtir.

Çünkü FRF cevabı girişe “normalize”’dir. FRF sonucundaki pikler, test parçasının rezonans frekanslarıdır.

Sanal FRF’ler ve Mode Şekilleri

FRF hem genliği (cevabın giriş kuvvetine oranı örneğin: g/N) hem de fazını (cevap, giriş ile faz çıkışının ileri geri harekert edip etmediğini belirten açıya dönüştürülmüştür) içeren karmaşık bir fonksiyondur.
Genliğe ve faza sahip olan herhangi bir fonksiyon, aşağıdaki eşitlikte açıklandığı üzere reel ve sanal terimlere dönüştürülebilir.

FRF, genlik ve fazdan, reel ve sanala dönüştürüldükten sonra aşağıdaki durumlarla karşılaşılabilir;
– FRF’in reel bölümü doğal/rezonans frekanslarında sıfıra eşit olacaktır.
– Sanal bölümü, rezonans frekanslarını belirten sıfırın altında veya üstünde piklere sahip olacaktır. Piklerin yönü, rezonans frekansı ile illişkili olarak mod şeklini belirlemek için kullanılabilir.

Plakanın tel modeli üzerinde 532 Hz’ de sanal değerler çizildiğinde plakanın burulma modu görülebilir.
Sanal FRF’leri incelemenin bu kadar yararlı olabileceğini kim bilebilirdi ki !

Dijital Sinyal İşleme Terminolojisi

Adlandırmada FRF genellikle tek harf H olarak gösterilir. Giriş X ve çıkış Y’ dir. H, X ve Y fonksiyonları frekans alanındadır.

FRF, giriş (x) ve çıkış’ ın (y) crospower’ nın (Sxy); giriş’ in autopower’ ına (Sxx) bölünmesidir.

Autopower Sxx, giriş spektrumunun karmaşık eşleniği ile kendisinin çarpımıdır ve tamamı faz bilgisi içermeyen reel bir fonksiyon haline gelir. Crosspower Sxy, çıkış spekturumunun karmaşık eşleniği ve giriş spekturumudur ve hem genliği hem de fazı içerir.

FRF Ölçümlerinin ortalaması: Coherence ve Tahminciler (Estimators)

Transfer fonksiyonu ölçümü gerçekleştirilen yapıların güvenilir çıkarımı yapıldığından emin olmak için bir kaç defa FRF ölçümü yapmak sıklıkla kullanılan bir yöntemdir. Ortalamanın, arzu edilen sonuca bağlı farklı çıkarım metotları kullanılarak hesaplanması sırasında, her bir FRF’ in tekrarlanabilirliği elde edilen bir coherence fonksiyonu tarafından kontrol edilir.

Coherence

Coherence, FRF’de çıkışın ne kadarının girişden dolayı olduğunu belirten frekans alanında bir fonksiyondur. FRF’in kalitesinin bir göstergesi olabilir. Aynı ölçüm tekrarlanarak, ölçümden elde edilen FRF’in tutarlılığı değerlendirilir.
Coherence fonksiyonun değer aralığı 0 ile 1 arasındadır.
– Belirli bir frekanstaki 1 değeri, FRF genliği ve fazının ölçümden ölçüme oldukça tekrarlanabilir olduğunu belirtir.
– 0 değeri tam tersi durumu belirtir. Ölçümler terkarlanabilir değildir, muhtemelen test kurulumunda bir hata olduğuna dair uyarı alınır.

FRF’in genliği çok yüksek olduğunda, örnek olarak rezonans frekansında coherence 1’e yakın bir değere sahip olacaktır.
FRF’in genliği çok düşük olduğunda ise, örnek olarak anti-rezonans frekansında coherence 0’ a yakın bir değere sahip olacaktır. Sinyal seviyesinin çok düşük olmasından dolayı FRF’in tekrarlanabilirliği enstrümantasyonun gürültü seviyesi tarafından tutarsız hale gelir. Bu durum kabul edilebilir/normaldir. Coherence, rezonans frekansında 0’a  1‘den daha yakın olduğunda veya tüm frekans aralığını boydan boya geçtiğinde, bu durum ölçümle ile ilgili bir sorun olduğunu gösterir.

Probler aşağıdaki gibi olabilir:
– Enstrümantasyon Hatası (Örneğin, ICP sensor beslemesinin gerçekleştirilememesi)
– Tutarsız tahrik – Yapıya darbe çekici tarafından tutarlı darbe uygulanmaması (Örneğin, Testi yapan personel, darbeleri farklı açılardan yapıya uygulayarak ölçümü gerçekleştirmesi)
– Yetersiz kuvvet uygulanması – Yapının tahrik edilememesi (Örneğin; tahrik ve cevap arasında fazla mesafe bulunan büyük test yapıları üzerinde [köprü, bina vb. ağır yapılar] çok küçük bir darbe çekici kullanımı)

Not: Sadece bir ölçüm gerçekleşse coherence 1 olacaktır. Değer boydan boya tüm frekans aralığında 1 olacaktır. Bu durum mükemmel bir ölçüm olduğu yönünde bir görünüm verecektir. Anlamlı bir coherence fonksiyonu hesaplamaya başlamak için en az 2 FRF ölçümü almaya ve kıyaslamaya ihtiyaç duyulduğundan bu durum sizi yanıltmasın.

Tahminciler

3 farklı kuvvet seviyesi kullanarak 30 Hz’ de kuvvet girdisi uygulanan bir yapı üzerinde FRF ölçümü yapıldığında aşağıdaki gibi olur:

Ölçümler arasındaki farklılıkların sebebi; sonlu eleman modelinden FRF elde etmekten farklı olarak, ölçülen FRF alınan ölçümden her defasında aynı değer elde edilemeyebilir. Bunun nedeni, yapı tamamen lineer değildir ve ölçümlerde küçük miktarlarda enstrümantasyon gürültüsü olabilir.
Oldukça benzer sonuçlar elde edilen bu üç ölçüm değerinden ( 5.0, 5.1 ve 4.9 g/N ) hangisi doğrudur?
Doğru değeri belirlemek için, FRF’lerin çıkışının girişine genlik oranını (H) hesaplamak için tahminci (Estimator) kullanılır.
Tek bir FRF ölçümü 3 farklı frekansta 5 farklı ölçüm üzerinden incelendiğinde, aşağıda basitleştirilmiş örnekteki tablo vasıtasıyla, bir yapı karakterize edilmeye çalışılmıştır.

Bu X ve Y çiftlerinin grafiği çizilir, dataya bir çizgi uydurulur. Çizginin eğimi (Genellikle g/N) FRF’ in genliğini belirleyecektir. Tahminciler, verinin nasıl uydurulacağını ve her bir veri noktasının ne kadarının en uygun çizgiyi oluşturmak için kullanılacağını belirler.

H1 Tahmincisi

Genelikle kullanılan tahminci, giriş sinyalinde hiç gürültü olmadığını,  sonuç olarak tüm X ölçümlerinin (girişler) oldukça kesin olduğunu ve tüm gürültünün (N) çıkış Y üzerinde olduğu varsayan H1 tahmincisidir.

Eğer giriş üzerinde gürültü var ise bu tahminci FRF‘ in olduğundan daha az tahmin verme eğilimindedir. H1 anti-rezonansları rezonanslardan daha iyi tahmin eder. Girdiler ilşkilendirilmediğinde bu tahminci ile en iyi sonuçlar elde edilir.

H2 Tahmincisi

Alternatif olarak H2 tahmincisi kullanılabilir. Bu tahminci çıkış sinyalinde hiç gürültü olmadığını, sonuç olarak tüm Y ölçümlerinin (çıkışlar) oldukça kesin olduğunu ve gürültünün (M) giriş X üzerinde olduğu varsayımında bulunur.

Eğer çıkış üzerinde gürültü var ise bu tahminci FRF’ in olduğunda fazla tahmin etme eğilimindedir. Bu tahminci rezonansları anti-rezonanslardan daha iyi tahmin eder. 245 Hz anti-rezonans frekansı için düzeltmeleri 133 Hz rezonans frekansı için düzeltmelerinden daha büyüktür.

HV Tahmincisi

Hv tahminci, frekans fonksiyonun tahminini diğerlerinden daha iyi sağlar. Hv, rezonanslarda H2 tahminciye ve anti rezonanslarda ise H1 tahminciye benzemektedir. Diğer iki tahminciden daha fazla hesaplama zamanına ihtiyaç duyar ancak günümüz bilgisayarları için bu durum sorun teşkil etmez. Hv tahminci, hem giriş X hem de çıkış Y üzerinde gürültü olduğunu varsayar.

Sonuç

FRF’ler; rezonans frekansı, sönüm oranı ve mode şekli hakkında bilgiler içerir, ayrıca yapının dinamik davranışını karakterize etmek ve ölçmek için kullanılır.
FRF ortalaması oluşturulduğunda, tahminci metotlar ölçümler üzerindeki gürültüyü hesaba katmak için kullanılırken, coherence FRF kalitesinin göstergesi olabilir.

Proje hizmetlerimiz veya satışını gerçekleştirdiğimiz sensörler ve veri toplama cihazları hakkında detaylı bilgi için lütfen DTA Mühendislik Test & Ölçüm Bölümü mühendisleriyle iletişime geçiniz.

The post Frekans Cevap Fonksiyonu (FRF) Nedir ? appeared first on .