高速振動解析システムVIC-3D高速FFT

非接触式フルコートODS作動変形とひずみ測定システム非接触フルフィールド ODS およびストレンス測定システム

技術概要技術概要

VIC-3 D HSFFTシステムはCSI社が新たにVIC-3 D製品ラインに追加した測定ソリューションであり、満場3 D方式で定常状態またはトランジェントイベントまん中の満場作動変形（ODS）情報。このシステムのナノスケール精度作業変形ODSの周波数領域に基づく表示と分析を容易に実現する。システムは、測定された任意の周波数における3 D変位、歪み、速度、加速度を提供する数千のデータ・ポイント。その結果は視覚的なだけでなく、ユーザーはデータをエクスポートして有限要素分析と検証を行うことができます。

「 The Correlated Solutions, Inc.によるVIC-3D HS FFTシステムは、全フィールド3Dのビュー、測定、および分析を可能にするVic-3D製品ラインの新しい追加です。フルフィールド操作偏移形状 (ODS）起こるものはトランジェントイベントODS の周波数領域では、容易に正確さのレベルで見て分析することができますナノメートル範囲。三次元の変位、圧力、速度、および加速度はすべて計算されます。数千人 データポイント あらゆる周波数。結果は視覚的なだけでなく,ユーザーはFEA分析と検証のためのデータをエクスポートできます.

応用事例アプリケーション例

次に、システムの測定結果の例を示します。ゴムテープがぶら下がっている8インチx 10インチの薄いアルミニウム板を裏面から小さなハンマーでたたいた。衝撃は以下の振動型を発生した：
システムの結果の例は下記です。薄い8インチ×10インチのアルミニウムプレートは、ゴムバンドで吊り込まれ、後ろから小さなハンマーでタップされました。インパクトは次の形を生み出した:

All ODS SS

別のテストを見るには,ブレーキローターの例をアプリケーションページでチェックできます.

従来の測定技術との比較対。伝統的な測定技術

  • 非接触測定-VIC-3 D HSFFTシステムは動的または過渡的な荷重下での試料の非接触フルフィールド振動解析を提供するため、この方法は実験中のセンサの脱粘または損傷（特に過渡および衝撃荷重）、センサの品質が試料に与える影響、およびノイズとケーブル管理の問題など、従来のセンサに存在する問題を回避する。
  • フルフィールドデータ-測定点を事前に分析して選択する必要はありません！すべての点の情報は、後処理によって容易に識別を発見し、表示することができます。これは、結果の信頼性を確保するために大量の予測試行を行う必要がなくなることを意味する。
  • 3 Dデータ結果-VIC-3 D HSFFTシステムは常にすべてのX/Y/Z軸のデータを測定するため、大量の一軸加速度計や高価な二軸、三軸加速度計を使用する必要はありません。
  • 総合歪みと変位データ-システムは、すべての周波数と振幅データを伴う全場歪み、変形、振動情報を自動的に生成します。
  • 窓なし関数-ウィンドウ処理はODS専門家によってこの分野の「必要悪」として記述されている。HSVAシステムには窓関数が必要なく、ODS分析者はスペクトルエネルギー漏れの発生を考慮する必要はない。​(注：データ収集時に矩形窓を使用して信号の時間経過を遮断したため、スペクトルエネルギーのサイドローブ漏れが発生した。他の窓関数を使用すると、ランダム信号にハンニング、ハミング窓、減衰信号に指数窓などのスペクトルエネルギーの漏洩を改善することができます。）
  • 非接触測定VIC-3D HS FFT システムは,動的または一時的な負荷の下で部品の非接触フルフィールド振動分析を提供するため,イベント (特に一時的な負荷およびショック負荷) の間にデバンドまたは損傷,テスト部品に質量を加えるセンサー,セセンサー ノイズ,ケーブル管理など,従来のセンサーに関連する問題を回避します.
  • フルフィールドデータポイント選択は完全に無視できます！未知のノードは容易に発見され、後処理中に表示されます。つまり、信頼性の高い結果を確保するためには事前テストは必要ありません。
  • 3D結果VIC-3D HS FFTシステムは常に3軸のすべてで測定するので、複数の単軸加速度計を方向化するか、高価な二軸または三軸加速度計を使用する必要はもはやありません。
  • 統合された張力と変位データ–フルフィールドの張力,変形,形状変数は,周波数と振幅データとともに自動的に生成されます.
  • Windows なしウィンドウ処理は、この分野のODS専門家によって「必要な悪」と記述されています。HSVAシステムでは,ウィンドウは使用されず,ODSアナリストに漏れが起こらなかったことを確信します.

VIC-3 D HSFFTシステムを使用すると、接着剤、導線、信号分析器、電力増幅器、負荷センサを必要とせずに詳細なODS結果を得ることができます。微小、複雑な構造、または非常に大きなスケールの構造を測定するODSデータは、レンズを交換するよりも迅速で容易である。

VIC-3D HS FFTシステムでは,詳細なODS結果に必要な接着剤,ワイヤー,信号分析器,パワーアンプ,またはロードセルはありません.小さくて複雑な構造や非常に大きな構造のデータを取得することは、レンズの一組を変更するよりも速くて簡単です。

新しいVic-3 D HSFFT窓関数オプション 新しいVic-3D HS FFTウィンドウオプション

最近CSI社のソフトウェアチームは、VIC-3 D HS FFTシステムで得られたFFTデータを後処理する新しい方法を開発し、実施した。この方法は、HannおよびHammingウィンドウ関数をFFTデータに適用して、より明確な作業変形ODS情報を得ることができる。これらの窓関数機能は、より良い周波数分解能を必要とするが、中程度のサイドローブに問題のないノイズ測定に有用である。

最近,当社のソフトウェアチームは,VIC-3D HS FFTシステムで得られたFFTデータを後処理する新しい方法を開発し,実装しました.HannとHammingのウィンドウ関数は,FFTデータに適用され,より明確な操作偏移形状を生成できます.これらのウィンドウ機能は,より良い周波数解像度が望まれる場合でも,適度なサイドローブは問題を引き起こさない.

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Hann窓関数は良好な周波数分解能を有し、スペクトル漏洩を低減する。信号の性質はわかりませんが、スムージングウィンドウを適用するには、Hannウィンドウから始めてください。通常、このトレードオフは周波数分解能のわずかな低下をもたらしますが、混在は大幅に減少します。
ハンウィンドウ機能は,よい周波数解像度とスペクトル漏れを減らしています.信号の性質を知らないが,滑らかなウィンドウを適用したい場合は,Hann ウィンドウから始めます.一般的には、大幅に削減されたエリアスを生み出すが、トレードオフは周波数解像度のわずかな減少です。
ハミング窓関数は最近のサイドローブを除去する上でよりよく行われているが、他のサイドローブを除去する上では劣っている。Hann窓の両端がゼロに触れ、すべての不連続性が解消されたが、Hamming窓はゼロに達していないため、信号にはまだわずかな不連続性があり、その高さはHann窓の約5分の1である。
ハミングウィンドウ関数は、最寄りのサイドローブをキャンセルするのに良い仕事をするが、他のすべてをキャンセルするのに悪い仕事をします。ハンウィンドウは両端でゼロに触れ、すべての不連続性を排除するが、ハミングウィンドウは完全にゼロに達しないため、信号にはまだわずかな不連続性があり、ハンウィンドウの高さの約5分の1を与える。
次は、これらの異なるウィンドウがFFTデータの直感的なビューにどのように影響するかを示します。
以下は、これらの異なるウィンドウがFFTデータにどのように影響を与えるかの良い視覚的な表現です。

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窓関数を用いたODS測定 ウィンドウ機能で分析された操作偏差形状

VIC-3 D HSFFTシステムは、過渡的事象による作動変形（ODS）の全視野3 D観察、測定、分析を実現した。周波数領域におけるODSは、ナノメートル範囲内の精度を有する容易に観察および分析することができる。任意の特定の周波数における3 D変位、歪み、速度、加速度に対して数千個のデータ点の情報を提供することができる。結果は視覚的なものであるだけでなく、有限要素解析と検証のためのデータを導出することができます。

Correlated SolutionsのVIC-3D HS FFTシステムは,過渡的なイベントから発生するフルフィールド操作偏折形 (ODS) のフルフィールド3Dビュー,測定,分析を可能にします.周波数領域のODSは,ナノメートル範囲の精度レベルで簡単に見て分析できます.3次元の変位,圧力,速度,加速度は,任意の周波数に対して何千ものデータポイントで計算されます.結果は視覚的なだけでなく,FEA分析と検証のためのデータとしてエクスポートできます.

単一点レーザ発振計との比較vs. シングルポイントレーザー振動計

  • 3 Dデータ結果-VIC-3 D HSFFTシステムはX/Y/Z三軸のすべての情報を常に測定しているため、測定は常に3 D結果を得ている。
  • 測定プロセスが簡単・非常に大きな構造であっても、単一の過渡試験で測定を完了することができる。カメラは、サンプリングされたデータからより多くのデータを取得するために、移動や再配置する必要はありません。
  • より高速な収集速度-VIC-3 D HSFFTシステムを使用して、振幅は収集時間に影響しません。振幅が非常に大きい超大構造でも、フルデータ収集時間は数秒しかかかりません。
  • 歪みと変位データの統合-全場歪み、変形、形状変数は周波数と振幅データとともに自動的に生成される。
  • 3D結果VIC-3D HS FFTシステムは常に3つの軸全てで測定するので、各試験で3D結果が得られます。
  • シンプルな手順非常に大きな構造は、単一の一時的なテストでのみ測定できます。サンプルから追加データを取得するためにカメラを移動したり,位置変更したりする必要はありません.
  • より速い取得VIC-3D HS FFTシステムでは、振幅は取得時間に影響を与えません。非常に大きな幅を持つ非常に大きな構造でも,フルフィールドデータ取得時間はわずか数秒です.
  • 統合された張力と変位データ–フルフィールドの張力,変形,形状変数は,周波数と振幅データとともに自動的に生成されます.

VIC−3 D HSFFTシステムは単点レーザ振動計よりもロバスト性と安定性が強い。フルフィールドの3 Dデータは非常に迅速に取得でき、設定とテスト時間が少ないだけです。

シングルポイントレーザー振動計は,VIC-3D HS FFTシステムほど堅固ではありません.フルフィールド3Dデータを非常に迅速に取得し,セットアップとテストの時間は非常に短いです.

走査型レーザ発振計との比較対。レーザー振動計のスキャン

  • より小さなデバイスサイズ-VIC-3 D HS FFTシステム用のビデオカメラを1つの三脚に取り付けることができ、これによりシステムは非常に持ち運びが容易になります。3 D振動測定システムの実験室間または実験室から現場間の測定変換はこれほど簡単ではありません。
  • より低い経済投資–最も高価なVIC-3 D HSFFTシステムであっても、3 Dレーザ走査振動計システムの価格のほんの一部である。
  • より高速な収集速度–VIC-3 D HSFFTシステムを使用した場合、振幅は収集時間に影響しません。振幅が非常に大きい超大構造でも、フルデータ収集時間は数秒しかかかりません。
  • 歪みと変位データの統合-全場歪み、変形、形状変数は周波数と振幅データとともに自動的に生成される。
  • 小型機器– VIC-3D HS FFTシステムに使用されるカメラは、システムをかなりポータブルにする単一の三足に適合します。3D振動測定システムを実験室から実験室に移動したり,試験のためにフィールドに移動したりすることは,これまで簡単でした.
  • より小さな価格最も高価なVIC-3D HS FFTシステムでも、3Dレーザースキャン振動計システムの価格のわずかな部分になります。
  • より速い取得VIC-3D HS FFTシステムでは、振幅は取得時間に影響を与えません。非常に大きな幅を持つ非常に大きな構造でも,フルフィールドデータ取得時間はわずか数秒です.
  • 統合された張力と変位データ–フルフィールドの張力,変形,形状変数は,周波数と振幅データとともに自動的に生成されます.

レーザー走査振動計は3次元振動測定データを提供することができるが、体積が大きく、非常に高価である。クラス比同じ測定アプリケーションで、VIC-3 D HSFFTシステムを使用すると、より安価でよりコンパクトなデバイスを得ることができます。

スキャンレーザー振動計は3Dで測定を提供します。しかし、かなり大きく、非常に高価です。DICで測定を取得すると比べると、より小さな価格でよりコンパクトな機器を期待できます。

システム特性システム特徴

  • 有限要素の比較分析を容易にするために、表示、比較、アニメーション、グラフィックの形式でデータを抽出、エクスポートすることができます
  • 3 Dフルスケール測定、高周波（最高50 kHzをサポート）でのナノスケール分解能の動作変形解析
  • 極高加速度条件下での極低振幅測定
  • 低加速度条件下での極大振幅測定
  • 同時に全場歪み、変形、変形変数情報を提供する
  • 簡単な測定プロセスで高精度な結果を得ることができます
  • ユーザーインタフェースにやさしい
  • 投入はレーザ発振器システムの価格の数分の1だけ
  • 簡単なFEA比較のためにデータを表示し、比較し、アニメーション、グラフ、抽出し、エクスポート
  • ナノメートル解像度で3Dフルフィールド、高周波数（最高50kHz）操作偏差形状を測定
  • 極めて低い振幅を極めて高い加速度で測定
  • 極度に測定高い振幅とは低加速度
  • フルフィールドの張力,変形,形状変数はまだ利用できます
  • 簡単な手順,正確な結果
  • ユーザーフレンドリーなインターフェイス
  • レーザー振動計システムの価格のわずか一部

VIC-3 D HSFFTシステムのその他の具体的な応用包括VIC-3D HS FFT システムの他の実用的なアプリケーションには、次のようなものがあります。

  • 爆発試験Explosive Testing
  • ドア閉試験Door Slams
  • エンジン運転Run-up/Run-downs
  • 衝撃試験Shake Testing
  • 落下試験Drop Testing