Fråga:
Vilken nivå av vibrationstest ska jag utföra på min produkt?
Captain Barnacles
2015-10-26 20:57:06 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Jag försöker bestämma vilken vibrationstest jag ska utföra på min produkt. Jag förstår elektrisk stress / livstestning och jag letar efter en mekanisk motsvarighet.

Jag har en likströmsmotor igång i min applikation som genererar en viss vibrationsnivå. Jag planerar att göra en del miljöprovningar på min elektronik och ett av testerna är vibrationer, så jag planerar att utsätta elektroniken för vibrationsnivån över vad motorn producerar, jag tror att en högre nivå kan motsvara elektrisk livstestning. Min produkt måste ta tio år så jag skulle vilja veta att den vibration jag ser nu inte kommer att orsaka problem på flera år.

Till exempel kan jag sätta en accelerometer på min elektronik och mäta ~ 2 g. För att simulera över produktens livstid bör jag applicera en högre vibrationsnivå, säg 3-5 g?

Mer information om produkten och användningen hjälper oss att besvara denna fråga. Det måste ta tio år, men är det 10 års kontinuerlig användning? 40 timmar / vecka? Mer information om själva produkten hjälper också till att identifiera vilka delar vibrationen kan orsaka att misslyckas. Vad du frågar om är en beräkning av livslängdsutmattning, och det krävs många ingångar för att få ett exakt svar. Att bara skala upp lasten kan mycket enkelt ge dig ett felaktigt livssvar, eftersom förhållandet mellan stress och liv inte är linjärt.
@Captain Korrigera mig om jag har fel, men jag tror att kärnan i din fråga är förhållandet mellan feltid och vibrationsstyrka. I.E. du vill veta hur mycket feltiden kommer att minska om du ökar vibrationsamplituden med en viss faktor. Jag är ingen expert, men jag tror att det finns för många lägen för vibrationsfel för att det ska finnas en enkel relation som du söker.
Tack för svaren hittills. Jag tror att Chris är nära det jag är ute efter. För elektronik har jag arrheniusekvationerna så att jag kan köra min elektronik varmare och med högre belastning under en kort period för att simulera dem igång länge. För att svara på Trevors frågor är det en likströmsmotor (högspänning) som går cirka 4-6 timmar om dagen, 7 dagar i veckan, och applikationen är 10-15 års livstid.
Tre svar:
DLS3141
2015-10-27 22:08:35 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Det handlar inte bara om att välja en vibrationsnivå . Det finns mycket mer som går att utveckla ett vibrationstestprogram som gör vad du pratar om. Det finns förmodligen inget vibrationstest som kommer att ta itu med allt du vill göra.

Först måste du förstå den vibrationsmiljö som din produkt kommer att se. Är du bara intresserad av driftsmiljön? Vad sägs om vibrationer under tillverkning, transport och installation. Om det är bärbart bör du också överväga det.

För det andra, vilken typ av sak designar du? En massproducerad nästan råvara, säg något i linje med en billig klockradio? Eller är det en unik högkostnadsartikel, som en satellit som inte kan skadas vid testning? Eller något mitt i det spektrumet? Hur mycket är du villig att investera i testning? Hur mycket är dina kunder villiga att betala för tillförlitligheten? Vid en viss tidpunkt är det bättre att helt enkelt byta ut / reparera en produkt än att utforma det som kommer att vara för evigt.

När du utvecklar ett vibrationstestprogram är intensiteten bara en komponent i ingången, frekvensen är en annan. Motorns roterande frekvens kommer sannolikt att dominera, men det kommer också att finnas andra faktorer och om du menar allvar med det kommer det att löna sig att utveckla en slumpmässig vibrationsprofil baserat på enhetens vibrationsmiljö. Uppmuntrar din enhets driftsvibration någon av resonanserna hos dina underkomponenter / system? Jag har sett transformatorer och stora lock dras ifrån kretskort eftersom vibrationen systemet upplevde var på komponentens resonansfrekvens.

Hur många frihetsgrader är betydelsefulla? Med andra ord, är vibrationen främst upp / ner, höger / vänster, fram / bak? Vad sägs om tonhöjd, rullande yaw?

För att leverera en produkt ur porten med hög tillförlitlighet talar du om att utveckla ett testprogram HALT / HASS (Highly Accelerated Life Test / Highly Accelerated Stress Screening) för din produkt. Du måste bryta några testprover, men om den typen av tillförlitlighet är det du är ute efter kommer HALT / HASS att få dig närmare än att bara välja några specifikationer från internet och testa dem.

I grund och botten går planen ungefär så här:

  1. Identifiera frekvenser av intresse (driftfrekvenser, komponentresonanser, miljöingångar etc.) Du kan göra detta experimentellt (sinus svep , resonanssökning), analytiskt eller i någon kombination.
  2. Samla in vibrationsdata från enheten i drift för varje axel du vill testa och beräkna en PSD (Power Spectral Density) för varje axel som berättar hur mycket energi som distribueras över vilken bandbredd som helst. Denna nivå representerar en standardavvikelse från medelacceleration på noll och integralen i PSD-plot är den totala RMS-accelerationen.
  3. Börja skaka DUT (enheten som testas) medan den arbetar med ökande vibrationsnivåer tills något går sönder. Hitta och åtgärda det misslyckandet och upprepa tills något annat misslyckas och så vidare. Varje gång något misslyckas använder du en tidsvarierande stressmodell, vanligtvis någon form av kumulativ skademodell, för att uppskatta B1-livslängden (den tid då tillförlitlighet = 99% vid 100% stress) Denna dataanalys skulle normalt göras med programvara ALTA.
  4. Om B1-livet inte räcker till vid den tiden, åtgärda problemet och testa om det.

Normalt testas flera enheter samtidigt tills de alla misslyckas eller B1-livsprognosen blir adekvat. Åtgärda de fel som uppstod under testning och omprövning.

ericnutsch
2015-10-27 06:37:52 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Eftersom du planerar att testa är du redan före många företag. Trevor gör några bra poäng i kommentarerna. Fel på vibrationer är verkligen icke-linjärt, men det är vanligtvis fel till förmån för misslyckande. Ett bra inledande test skulle vara att ta det ytterst; sätt 10g eller 20g accelerationer på den vid olika frekvenser. Om den överlever en vecka efter det är det mycket hög säkerhet att en 2g-vibration kommer att ha en oändlig utmattningsgräns. Om den inte överlever kan du ringa tillbaka tills den gör det, du har nu ett mått för att förbättra vibrationsisoleringen eller testa komponenter av högre kvalitet.

Det finns publicerade standarder för detta, men officiella standarder måste vara köp. Det är enligt min mening ett korrupt system, men du kan hitta äldre versioner med lite kreativ webbsökning.

Exempel:
LCD testad enligt IEC 68-2-6
Transformator testad enligt IEC 68-2-6

En lista över företag som testar förmågor (fullständig lista):
Sinusformad vibration CEI / IEC 68-2-6, utgåva 6, 1995
CombinedCold / Vibration (Sinusoidal) CEI / IEC 68-2-50, Edition 1, 1983
Combined DryHeat / Vibration (Sinusoidal) CEI / IEC 68-2- 51, utgåva 1, 1983
CombinedTemperature (Coldand DryHeat) / Vibration (Sinusoidal) CEI / IEC 68-2-53, Edition 1, 1984

Att bara testa till en godtycklig standard är ganska meningslöst när det gäller att förutsäga tillförlitlighet.
Mohamed aljadi
2016-01-12 14:59:30 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Fråga - Syftet med denna undersökning baseras huvudsakligen på jämförelsen av uppmätta frekvensresponsfunktionsresultat för tröskeln med och utan skada, och jämför dem med den teoretiska modellen för att uppdatera modalparametrarna. Studien kommer att utföras på isotrop stråle, för att studera vibrationsegenskaperna. Första steget kommer strålen att testas utan skador, och frekvensresponsfunktionen kommer att mätas, sedan kan de naturliga frekvenserna och lägesformerna utvärderas. För att säkerställa dessa värden kommer analytisk modell baserad på modal analysmetod att användas för att förutsäga strålens strukturella dynamiska svar och jämföra den med den experimentellt FRF. Andra steget, skär i strålen, kommer att induceras och få igen FRF experimentellt som kommer att användas som indata till den analytiska modellen för att få modala parametrar. Sista steget kommer resultaten från föregående steg att behandlas för att uppdatera modalparametrarna (massa och styvhetsmatris).

uppskattningsmassa och styvhetsmatriser för modaltestning
Är detta ett svar på frågan eller en redigering av frågan? Hur relaterar du uttalandet "Syftet med denna forskningsstudie ..." till frågan? Samarbetar du med OP eller ger du ett allmänt svar på hur du utför vibrationstester?


Denna fråga och svar översattes automatiskt från det engelska språket.Det ursprungliga innehållet finns tillgängligt på stackexchange, vilket vi tackar för cc by-sa 3.0-licensen som det distribueras under.
Loading...