ما هو Random Vibration — ASTM D4728؟
اختبار الاهتزاز العشوائي هو الاختبار الذي يتم فيه تطبيق الاهتزاز العشوائي عريض النطاق في ملف تعريف كثافة طيفية محددة للطاقة (PSD) على العينة. إنه يمثل بيئات المركبات والطائرات والآلات بشكل أكثر واقعية من الاهتزازات الجيبية.
الغرض من Random Vibration — ASTM D4728
والغرض من ذلك هو التحقق من قوة الكلال من خلال تطبيق الاهتزاز الذي سيتم مواجهته خلال فترة الخدمة بشكل متسارع.
على أي منتجات يُطبَّق Random Vibration — ASTM D4728؟
- إلكترونيات السيارات
- الكترونيات الطيران الفضائية
- وحدات البطارية
- معدات السكك الحديدية
- شحنة معبأة
في أي قطاعات يُستخدم Random Vibration — ASTM D4728؟
المواصفات المتعلقة بـ Random Vibration — ASTM D4728
- ASTM D4728اهتزاز عشوائي في العبوة امتحان
شروط Random Vibration — ASTM D4728
- PSD profili
- محددة في المواصفات؛ منحنى سعة التردد بالجرام²/هرتز
- Toplam rms ivme
- يتم حساب قيمة Grms من الملف الشخصي
- المدة
- المدة لكل محور كما هو محدد (حسب ترتيب الساعات)
- محور
- بشكل منفصل في ثلاثة محاور متعامدة
جهاز Random Vibration — ASTM D4728
- شاكر الكهروديناميكي ومضخم الطاقة
- نظام التحكم بالاهتزاز متعدد القنوات
- تركيب التثبيت
- مراقبة الوظيفة
متطلبات العينة لـ Random Vibration — ASTM D4728
- يجب أن يقع رنين التركيبة خارج نطاق الاختبار
- يجب تحديد استراتيجية التحكم (واحدة/متعددة النقاط).
- يجب إجراء بحث الرنين قبل الاختبار وبعده
- يجب إعداد مراقبة الوظيفة
مدة Random Vibration — ASTM D4728
عادة عدة أيام بسبب مدة كل محور وثلاثة محاور.
إجراء Random Vibration — ASTM D4728
- 1يتم تثبيت العينة على الجهاز ويتم وضع مقاييس التسارع.
- 2يتم إجراء بحث الرنين قبل الاختبار.
- 3يتم تحميل ملف تعريف PSD والتحقق منه ضمن حدود التسامح.
- 4يتم تطبيق المدة المحددة على كل محور.
- 5يتم تقييم تحول التردد من خلال بحث الرنين النهائي.
- 6يتم تنفيذ الوظيفة والفحص البصري.
معايير قبول Random Vibration — ASTM D4728
يتم تحديد معيار القبول في المواصفات: عدم وجود ضرر هيكلي، واستمرارية الوظيفة، وعدم وجود تحول في تردد الرنين خارج الحد المحدد.
تقييم النتائج
يجب أن يظل PSD المُقاس ضمن نطاق تسامح الملف الشخصي. يشير تحول التردد إلى التشقق أو الارتخاء.
تقرير Random Vibration — ASTM D4728
- المعيار التطبيقي وملف PSD
- Grms والمدة
- معلومات المحور ووصف المباراة
- نتائج بحث الرنين قبل/بعد الاختبار
- الحالة الوظيفية
الاعتماد
حصلت EUROLAB على اعتماد معترف به دوليًا تم الحصول عليه من هيئات الاعتماد الأطراف في ترتيبات الاعتراف المتعددة الأطراف IAF وILAC، بموجب ISO/IEC 17025 للاختبارات المعملية، وISO/IEC 17020 للتفتيش والمراقبة، وISO/IEC 17021-1 وISO/IEC 17065 لشهادة النظام والمنتجات. تضمن هذه السلسلة قبول التقارير والشهادات الصادرة في جميع أنحاء العالم.
تعتمد إمكانية تقديم هذا الاختبار ضمن النطاق المعتمد على منتجك والمعيار المطبق؛ وبما أن الاعتماد يعتمد على الطريقة، يتم تأكيد النطاق كتابيًا في مرحلة عرض الأسعار.
النطاق والتفويضاتاللوائح ذات الصلة
- UNECE R10 ومواصفات OEM للسيارات
- متطلبات معدات الطيران والسكك الحديدية
الاهتزاز والصدمة — ما الذي يغطيه مجال الاختبار هذا؟
يصف القسم أدناه المجال الذي ينتمي إليه اختبار Random Vibration؛ أما شروط ومعايير قبول هذا الاختبار تحديدًا فترد في الأقسام أعلاه. يتم تأكيد النطاق الخاص بمنتجكم كتابيًا في مرحلة العرض السعري.
تُظهر اختبارات الاهتزاز والصدمة ما إذا كان المنتج يتحمل الأحمال الديناميكية الميكانيكية. والظاهرتان مختلفتان: فالاهتزاز حمل مستمر ومتكرر، بينما الصدمة تأثير لحظي واحد بتسارع عالٍ. وتُنتجان أنماط عطل مختلفة وتُطلبان بشكل منفصل.
العطل الناتج عن الاهتزاز هو الإجهاد: فتتشقق وصلة اللحام، ويتآكل غلاف الكابل، ويرتخي المسمار، ويفقد الموصل التلامس. أما العطل الناتج عن الصدمة فهو الكسر: إذ يتحطم مكوّن هش، وتنكسر حاملة، وتخرج لوحة من حاملها. لذا فإن اختبار المنتج تحت الاهتزاز لا يُظهر أنه يتحمل الصدمة أيضًا.
يُطبَّق الاهتزاز بثلاثة أشكال، يُعطي كل منها معلومات مختلفة. يمسح الاهتزاز الجيبي ترددًا واحدًا؛ ويُستخدم لإيجاد ترددات الرنين للمنتج، وهو قيّم جدًا في مرحلة التصميم. ويمثل الاهتزاز العشوائي طبيعة النطاق العريض للبيئة الحقيقية ويُفضَّل كدليل على المتانة. أما ملفا الجيبي فوق العشوائي والعشوائي فوق العشوائي فيحاكيان معًا الضجيج عريض النطاق المتراكب على الترددات السائدة من المحركات والدوارات — وهذا ضروري في تطبيقات طائرات الهليكوبتر والتوربو-بروب.
الرنين هو المفهوم المحوري في هذا المجال. فلكل هيكل تردداته الطبيعية الخاصة؛ وعندما يقترب تردد الإثارة من أحدها، يزداد السعة ويتعرض المنتج لتسارع يفوق مستوى المدخل بأضعاف. لذا يُجرى مسح للرنين قبل الاختبار، وغالبًا ما يتخذ تغيير التصميم شكل إزاحة الرنين بدلاً من خفض المستوى.
في هذه العائلة، يُعد التثبيت (fixture) جزءًا من النتيجة، وهذه هي النقطة الأكثر إغفالًا. فطريقة تثبيت العينة بالهزاز تغيّر مباشرة الطاقة المنقولة وسلوك الرنين. ويُدخل التثبيت سيئ التصميم رنينه الخاص ويفرض حملاً لم يكن المنتج ليتعرض له لولا ذلك، أو على العكس يُخمِّد الحمل الحقيقي ويحمي المنتج. ولا يمكن مقارنة النتائج التي تُحصَّل بتثبيتات مختلفة.
يُحدد اختيار نقطة القياس النتيجة أيضًا. إذ يوضع مقياس التسارع الضابط على التثبيت ومقاييس تسارع المراقبة عند النقاط الحرجة للمنتج؛ ويجب أن يوثق التقرير هذه المواضع. ويمكن أن تختلف قيم التسارع المقاسة عند نقاط مختلفة في الاختبار نفسه اختلافًا ملحوظًا.
تُقسَّم الملفات حسب مجال التطبيق: اهتزاز النقل (التعبئة والشحن)، اهتزاز المركبات (حسب موقع التركيب)، السكك الحديدية (فئات EN 61373)، الطيران (أقسام DO-160)، العسكري (أساليب MIL-STD-810) ونقل البطاريات (UN 38.3 T3). ويمر المنتج نفسه بملفات مختلفة تحت برامج مختلفة.
مجموعات الطرق في هذا المجال
الاهتزاز الجيبي
تحديد الرنين عبر مسح الترددات والتحمل عند ترددات محددة؛ وهو الاختبار الأكثر إفادة في مرحلة التصميم.
الاهتزاز العشوائي
المتانة بملف كثافة طيفية للقدرة عريض النطاق؛ وهو النهج الأفضل تمثيلاً للبيئة الحقيقية.
الملفات المختلطة
الجيبي فوق العشوائي والعشوائي فوق العشوائي؛ للترددات السائدة الناتجة عن الآلات الدوارة.
الصدمة الكلاسيكية
التسارع والمدة المحددان بأشكال نبضات نصف جيبية ومنشارية وشبه منحرفة.
السقوط الحر والانقلاب
سيناريوهات سقوط واقعية ناتجة عن المناولة؛ حاسمة للمنتجات المحمولة.
البحث عن الرنين ومراقبته
الكشف عن التغيرات الإنشائية (التشقق، الارتخاء) عبر المسح قبل الاختبار وبعده.
أمور يشيع الخلط بينها في هذا المجال
- الصدمة والاهتزاز ليسا الاختبار نفسه؛ فأحدهما يُحدث كسرًا والآخر إجهادًا، وكلاهما مطلوب بشكل منفصل.
- لا يمكن مقارنة تقرير لا يوثق التجهيزة؛ فقد تُدخل التجهيزة رنينها الخاص.
- تأتي المستويات من معيار المنتج أو مواصفة البرنامج؛ ولا يحدد المعيار مستوى عالميًا واحدًا.
- دون مسح رنين قبل الاختبار وبعده، قد يمر الضرر الإنشائي دون ملاحظة؛ وقد يبدو المنتج يعمل بينما هو متصدع من الداخل.
- يجب الإبلاغ عن موضع نقطة القياس؛ إذ تختلف قيم التسارع المقاسة في نقاط مختلفة من الاختبار نفسه اختلافًا ملحوظًا.
- إذا لم يُشغَّل المنتج أثناء الاختبار، تبقى انقطاعات التلامس المتقطعة غير مرئية.
ما القرارات التي تدعمها هذه النتائج
- التحقق من متانة النقل والاستخدام
- امتثال النقل واهتزاز المركبة للبطاريات
- ملفات التأهيل للسكك الحديدية والطيران والدفاع
- تحليل السبب الجذري لأعطال اللحام والموصلات والوصلات
- قرار إزاحة الرنين عبر تغيير التصميم
الاختبارات ذات الصلة
الأسئلة الشائعة حول Random Vibration — ASTM D4728
وفقًا لأي معيار يتم تصنيع Random Vibration؟
تم تنفيذ Random Vibration في النطاق IEC 60068-2-64, MIL-STD-810 طريقة 514, RTCA DO-160 القسم 8, ISO 16750-3, IEC 61373 و ASTM D4728. يتم تحديد القيم الحدية ومعايير القبول الواجب تطبيقها في معيار المنتج؛ يتم تأكيد الإصدار الصالح لمنتجك كتابيًا في مرحلة العرض.
ما هي المنتجات التي ينطبق عليها Random Vibration؟
يتم تطبيقه بشكل أساسي على إلكترونيات السيارات, الكترونيات الطيران الفضائية, وحدات البطارية, معدات السكك الحديدية و شحنة معبأة. يتم تحديد ما إذا كان منتجك مدرجًا في النطاق من خلال فحص مواصفاته الفنية والاستخدام المقصود.
تحت أي ظروف يتم تنفيذ Random Vibration؟
المعلمات المحددة هي: PSD profili — محددة في المواصفات؛ منحنى سعة التردد بالجرام²/هرتز, Toplam rms ivme — يتم حساب قيمة Grms من الملف الشخصي و المدة — المدة لكل محور كما هو محدد (حسب ترتيب الساعات). الشروط الكاملة موجودة في قسم "شروط الاختبار" بالصفحة وتختلف حسب معيار المنتج.
ما نوع العينة المطلوبة لـ Random Vibration؟
يجب أن يقع رنين التركيبة خارج نطاق الاختبار, يجب تحديد استراتيجية التحكم (واحدة/متعددة النقاط). و يجب إجراء بحث الرنين قبل الاختبار وبعده. يتم تحديد عدد العينات وفقًا لمعيار المنتج والنطاق الذي سيتم الإبلاغ عنه.
كم من الوقت يستغرق Random Vibration؟
عادة عدة أيام بسبب مدة كل محور وثلاثة محاور. تنتمي هذه المدة إلى التجربة نفسها؛ ويتم أيضًا تقييم إعداد العينات وترتيبها في قائمة الانتظار وإعداد التقارير. ويرد في العرض جدول زمني واقعي لمنتجك.
ما هي النتيجة Random Vibration التي يطلق عليها "مناسبة"؟
يتم تحديد معيار القبول في المواصفات: عدم وجود ضرر هيكلي، واستمرارية الوظيفة، وعدم وجود تحول في تردد الرنين خارج الحد المحدد.