진동, 소음 계측기 전문 업체 싸이러스㈜입니다.
이번에는 m+p international영국 지사에서 근무를 하고 있는 Mr. George Brett이 Linkedin에 올린 “Knowledge that resonates: Shock Response Spectra (SRS) Testing (공감되는 지식: 충격 응답 스펙트럼(SRS) 시험)“을 한글로 번역을 하였습니다.
위 그림을 클릭하시면 블로그 메인화면으로 이동합니다
SRS는 이미 국방 및 우주 시험 분야에서 널리 사용되고 있습니다. 하지만 정확히 SRS가 무엇인지, 그리고 여러분의 제품 개발 시험에도 관련이 있을지 궁금하지 않으신가요?
대부분의 엔지니어는 고전적 충격(Classical Shock) 기법에 익숙하실 겁니다. 이러한 기본적인 단일 자유도(SDOF) 방식은 시험품(EUT)이 특정 시간 동안 가해지는 피크 G(가속도) 펄스를 견딜 수 있는지 확인하는 데 분명 유용합니다. 하지만 실제 상황을 시뮬레이션하기에는 너무 단순화되어 있어, 기계적 충격 이벤트를 정확하게 대변한다고 보기 어렵습니다. 바로 이 지점에서 SRS가 필요해집니다.
SRS는 본질적으로 고유의 주파수와 감쇠 특성을 가진 다양한 **피크 시간 응답(Wavelets)**들의 합으로 이루어진 복합 펄스입니다. (고전적 충격처럼) 펄스 지속 시간에 의해 제어되는 단일 주파수의 충격이 아니라, SRS 사양은 스펙트럼 형태로 정의됩니다. 일반적으로 각 개별 웨이블릿의 피크 시간 응답으로부터 계산된 Maxi-Max 값이 사용됩니다. 핵심은 에너지가 포함된 지속 시간 등의 임계 요구 사항을 충족하면서도, 주파수 성분과 실제적인 시간 응답을 모두 대표할 수 있는 프로파일을 만드는 것입니다.
예를 들어, 우주선 페이로드는 로켓 단 분리 시 충격 펄스를 받게 됩니다. 로켓 연료가 고갈되어 불필요해진 단을 폭발 볼트(Explosive bolts)를 사용해 분리할 때 발생하는 충격입니다. 이러한 펄스는 폭발 자체에서 발생하는 기초 가진(Base excitation)뿐만 아니라, 발사체 내 페이로드가 장착된 구조물 주변의 국부적인 공진 응답이 합쳐져 형성됩니다.
SRS의 크기에 따라 일부 테스트는 진동 시험기(Shaker)에서 수행할 수 있으며, VibControl은 SRS 프로파일을 생성하고 튜닝할 수 있는 포괄적인 기능을 갖추고 있습니다. 만약 프로파일이 진동 시험기의 성능 범위를 벗어난다면, 대안으로 해머/플레이트 리그(Hammer/Plate rig) 방식을 사용합니다. 요약하자면, 모드 튜닝이 된 플레이트에 시험품을 장착한 후 해머로 타격하여 목표 스펙트럼과 동일한 SRS 응답을 생성하는 방식입니다. 이 데이터는 VibControl이나 m+p Analyzer를 통해 캡처 및 계산할 수 있습니다.
SRS 프로파일 생성에 도움이 필요하시거나 더 자세히 알고 싶으시다면 언제든 문의해 주세요.
다음에 또 궁금하신 진동/충격 시험 관련 주제가 있으신가요? 구체적인 시험 규격(MIL-STD 등)에 대한 설명이 필요하시면 말씀해 주세요!
자세한 내용을 원하시면 sales@cylos.co.kr, 031-251-1905로 문의를 주시거나, 싸이러스 홈페이지를 참고하시기 바랍니다.
참고자료 (reference) :
1. 싸이러스 홈페이지 (www.cylos.co.kr)
2. mp 홈페이지 (www.mpihome.com)
3. Linkedin
4. 싸이러스 네이버 블로그 (https://blog.naver.com/cylos_co)
