Δόνηση και Κρούση

Οι δοκιμές δόνησης και κρούσης δείχνουν αν ένα προϊόν αντέχει σε μηχανικά δυναμικά φορτία. Τα δύο φαινόμενα είναι διακριτά: η δόνηση είναι συνεχές και επαναλαμβανόμενο φορτίο, ενώ η κρούση είναι μία στιγμιαία πρόσκρουση υψηλής επιτάχυνσης. Παράγουν διαφορετικούς τρόπους αστοχίας και απαιτούνται ξεχωριστά.

Η αστοχία που προκαλείται από τη δόνηση είναι η ΚΟΠΩΣΗ: μια κολλητή ένωση ραγίζει, ένα περίβλημα καλωδίου τρίβεται, μια βίδα χαλαρώνει, ένας σύνδεσμος χάνει επαφή. Η αστοχία που προκαλείται από την κρούση είναι η ΘΡΑΥΣΗ: ένα εύθραυστο εξάρτημα θρυμματίζεται, ένα στήριγμα σπάει, μια πλακέτα βγαίνει από τη θήκη της. Η δοκιμή ενός προϊόντος υπό δόνηση επομένως δεν δείχνει ότι αντέχει και σε κρούση.

Η δόνηση εφαρμόζεται σε τρεις μορφές, καθεμία δίνοντας διαφορετική πληροφορία. Η ημιτονοειδής δόνηση σαρώνει σε μία συχνότητα· χρησιμοποιείται για την εύρεση των συχνοτήτων συντονισμού του προϊόντος και είναι πολύτιμη στο στάδιο σχεδιασμού. Η τυχαία δόνηση αντιπροσωπεύει τη ευρυζωνική φύση του πραγματικού περιβάλλοντος και προτιμάται ως απόδειξη αντοχής. Τα προφίλ ημιτόνου-επί-τυχαίου και τυχαίου-επί-τυχαίου προσομοιώνουν μαζί τον ευρυζωνικό θόρυβο που επικάθεται στις κυρίαρχες συχνότητες κινητήρων και ρότορων — απαραίτητο σε εφαρμογές ελικοπτέρων και turboprop.

Ο ΣΥΝΤΟΝΙΣΜΟΣ είναι η κεντρική έννοια του τομέα. Κάθε κατασκευή έχει τις δικές της ιδιοσυχνότητες· καθώς η συχνότητα διέγερσης πλησιάζει μία από αυτές, το πλάτος αυξάνεται και το προϊόν εκτίθεται σε επιτάχυνση πολλαπλάσια του επιπέδου εισόδου. Μια αναζήτηση συντονισμού διεξάγεται επομένως πριν τη δοκιμή, και μια αλλαγή σχεδιασμού συχνά παίρνει τη μορφή μετατόπισης του συντονισμού αντί μείωσης του επιπέδου.

Σε αυτήν την οικογένεια, η ΔΙΑΤΑΞΗ ΣΤΕΡΕΩΣΗΣ (fixture) αποτελεί μέρος του αποτελέσματος, και αυτό είναι το πιο συχνά παραβλεπόμενο σημείο. Ο τρόπος με τον οποίο το δοκίμιο στερεώνεται στον δονητή αλλάζει άμεσα την ενέργεια που μεταδίδεται και τη συμπεριφορά συντονισμού. Μια κακώς σχεδιασμένη διάταξη φέρνει στο παιχνίδι τους δικούς της συντονισμούς και επιβάλλει φορτίο που το προϊόν διαφορετικά δεν θα έβλεπε, ή αντίθετα αποσβένει το πραγματικό φορτίο και προστατεύει το προϊόν. Αποτελέσματα που λαμβάνονται με διαφορετικές διατάξεις δεν είναι συγκρίσιμα.

Η επιλογή σημείου μέτρησης καθορίζει επίσης το αποτέλεσμα. Το επιταχυνσιόμετρο ελέγχου τοποθετείται στη διάταξη στερέωσης και τα επιταχυνσιόμετρα παρακολούθησης σε κρίσιμα σημεία του προϊόντος· η έκθεση πρέπει να τεκμηριώνει αυτές τις θέσεις. Οι επιταχύνσεις που μετρώνται σε διαφορετικά σημεία στην ίδια δοκιμή μπορεί να διαφέρουν σημαντικά.

Τα προφίλ διαχωρίζονται ανά τομέα εφαρμογής: δόνηση μεταφοράς (συσκευασία και αποστολή), δόνηση οχήματος (ανά θέση τοποθέτησης), σιδηροδρομικά (κατηγορίες EN 61373), αεροπορικά (ενότητες DO-160), στρατιωτικά (μέθοδοι MIL-STD-810) και μεταφορά μπαταριών (UN 38.3 T3). Το ίδιο προϊόν περνά από διαφορετικά προφίλ σε διαφορετικά προγράμματα.