Värähtelyeristimien dynaamisten ominaisuuksien testaus ja mallintaminen

Abstract

Tämä tutkimus koostuu kahdesta osasta: värähtelyeristintestausjärjestelmän tutkimuksesta ja värähtelyeristimien dynaamisten ominaisuuksien mallintamisesta. Tavoitteena oli tutkia kehitetyn värähtelyeristintestausjärjestelmän toimintaa suhteessa standardin ISO 10846 asettamiin vaatimuksiin. ISO 10846 käsittelee kolmea erityyppistä värähtelyeristimien dynaamisten ominaisuuksien mittausmenetelmää. Nämä ovat suora (direct), epäsuora- (indirect) ja syöttöpistemenetelmä (driving point method). Testausjärjestelmä on rakennettu käyttämään suoraa menetelmää sekä tarvittaessa syöttöpistemenetelmää. Tavoitteena oli myös kehittää mittaustuloksia hyödyntäviä matemaattisia malleja värähtelyeristimille. Mallien tulee toimia erilaisissa simulointiohjelmistoissa aika- ja taajuustasossa. Mallien käytännön toimivuus testataan käyttämällä niitä kaupallisessa simulointiohjelmistossa. Aluksi työssä esitellään teoriat joiden pohjalta tutkimukset tehtiin. Teoriaosuuden jälkeen käydään läpi standardin vaatimukset ja sitten esitellään mittaustulokset. Testausjärjestelmän tutkimuksen jälkeen on lyhyt eristintutkimus, jonka pohjalta on tehty matemaattisia malleja. Lopuksi mallit esitellään ja niitä vertaillaan keskenään. Testausjärjestelmää kokeiltiin vaijeri- sekä kumieristimille ja tulokset täyttivät standardin asettamat vaatimukset kummallakin eristintyypillä. Järjestelmä on nyt valmis eristimien testaukseen. Käsiteltyjä matemaattisia malleja oli kolme kappaletta: analyyttinen, puolianalyyttinen ja empiirinen malli. Empiirinen malli toimii kummallekin eristintyypille taajuustasossa, toiset kaksi sopivat pelkästään kumieristimille. Puolianalyyttistä mallia voidaan käyttää sekä taajuus- että aikatasossa. Mallien vertailu mitattuihin tuloksiin osoitti niiden olevan valmiita käyttöön. Puolianalyyttistä mallia kokeiltiin ADAMS simulointiohjelmistossa menestyksekkäästi