مهندسی مکانیک مدرس

مهندسی مکانیک مدرس

بررسی تجربی اثر گشتاور اتصالات بر خواص ارتعاشاتی فیکسچر

نویسندگان
1 مربی
2 استادیار
3 دانشجوی دکتری
چکیده
برای انجام تست های ارتعاشی یک سازه توسط شیکر، نمونه تست توسط یک فیکسچر به سازه متصل می گردد. از آنجا که فیکسچر کاملا صلب نمی باشد، بر دینامیک نمونه تست تاثیر گذار بوده و طراحی بهینه آن از اهمیت بالایی برخوردار است. همچنین عدم قطعیت خصوصیات مکانیکی نظیر اتصالات در فرایند اسمبل نمودن ممکن است سبب بوجود آمدن ارتعاشات ناخواسته یا تشدید گردد. یکی از موارد اجتناب ناپذیر در انجام تستهای ارتعاشی با شیکر، اتصال نمونه تست بوسیله فیکسچر می باشد. در این مقاله، مدل ریاضی شیکر به همراه فیکسچر به صورت یک مدل دو درجه آزادی در نظر گرفته شده و یک شکل بهینه برای فیکسچر استخراج می شود. فرکانس ها و مودهای فیکسچر طراحی شده به صورت عددی و تجربی آنالیز شده و مقایسه می گردد. تاثیر میزان سفتی پیچهای اتصال فیکسچر به شیکر با جزئیات زیاد مورد تست قرار گرفته و تاثیر آن بر فرکانس مودهای مختلف و نسبت انتقال آنالیز می شود. با آزمایشات انجام شده مشخص می شود که افزایش میزان سفتی گشتاور پیچ‌ها، فرکانس همه مودها را افزایش می دهد. همچنین افزایش سفتی باعث افزایش نسبت انتقال نیز می‌گردد. علاوه بر آن، نشان داده می‌شود که با افزایش بیشتر سفتی پیچ‌ها تقریبا به 50 درصد سفتی بیشینه مجاز، تغییر خاصی در فرکانس‌های مودها و نسبت انتقال مشاهده نمی‌شود.با آنالیز نتایج تجربی صورت گرفته، مقدار بهینه برای گشتاور سفتی پیچها ارائه می گردد که روند انجام شده می تواند در طراحی و تست موارد مشابه نیز استفاده گردد.
کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله English

Experimental Analyses of Connection Torques on Fixture Vibration Characteristics

نویسندگان English

Seyed Hossein Monavary 1
Ehsan Maani 2
Hossein Nejat Pishkenari 2
Mehdi Alvandi 3
چکیده English

Dynamic analysis of structures is of significant importance in a variety ofapplications. Modal parameters identification can be utilized in resonance frequency estimation, fault detection and its diagnostics in many industrial applications from automobile to aerospace and satellite industries. To perform the vibration tests utilizing shaker, test sample should be connected to shaker using fixture. No fixture can reproduce a perfectly rigid boundary condition; at some frequencies the interaction between the fixture and the structure will become important, causing the modes of the assembly to be considerably different from the fixed-base modes that would be predicted by an idealized finite element model. However, it would be very convenient to be able to estimate the fixed-base modes of a structure experimentally so they could be used to update or validate the model for the structure. In this paper, two degree of freedom model is considered for the system and optimal shape for fixture is designed based on the analytical analysis. Mode shapes and frequencies of fixture are investigated numerically and compared with experimental results. Effect of connection torques on the system dynamics such as power spectral density and natural frequencies is studied by performing different experimental analyses.

کلیدواژه‌ها English

Shaker
Fixture
Dynamic Analysis
Frequency Response