振動試験とバリデーション

振動試験と検証は、一生分のストレスと摩耗を短時間に凝縮することで、隠れた設計上の弱点を明らかにすることができます。振動試験は、製品、機械、構造物の振動の内部を知ることで、完成品とその部品の品質、信頼性、耐久性を確保するのに役立ちます。

製品が耐用年数内に衝撃やストレスに耐えられるかどうかを確認するために、振動試験が行われます。一例として、このような場合に適用されます：

携帯電話は、リュックの中で跳ねたり、何度も床に落としたりしても耐えられることが必要です。このような日常的な使用に耐えられないと、メーカーにとっては保証費用が爆発的に増加し、ブランドの低下を招き、次に新しい携帯電話を購入する際には、他のメーカーを探すことになりかねません。
人工衛星は、宇宙に打ち上げられる際の過大な振動に耐えられることが必要です。もし不具合があれば、衛星の開発・建造への投資が危うくなる可能性があります。

お客さまにお届けする製品が無傷で機能するためには、工場で箱詰めされた後、最終目的地に到着するまでの旅に耐えられることが重要です。さらに、短期的な物理的な力に耐えるだけでなく、長期的にブランドを象徴するインテグリティとクオリティを維持できる製品であることも、開発者には求められています。

製品の認定や検証は、開発段階での大規模なシミュレーションによって行われますが、シミュレーションだけでは十分ではありません。また、シミュレーション結果の検証や、製品の耐久性を顧客に証明するために、試作品や生産終了品で物理的なテストを行う必要があります。

製品の品質を確保する

振動試験は、ヘルメットが地面にぶつかるなど、輸送や展開、使用中に初めて明らかになるような設計上の弱点を明らかにすることができます。また、自動車の内装のBSR（Buzz, Squeak, Rattle）テストのように、不要なノイズの発生を検知できるものもあります。

高加速寿命試験（HALT）や高加速ストレススクリーニング（HASS）などの環境試験では、振動試験と環境チャンバーを組み合わせて、急速加熱や冷却による膨張ストレスを加える必要があります。これらのテストは、通常、産業用・電子用部品や製品、医療機器、軍事用ハードウェアに対して行われます。

振動試験プロファイル

実際の振動試験のプロファイルはどこから来ているのでしょうか？部品をアセンブリに組み込む顧客、エンドユーザーやメーカーは、振動試験の仕様や手順を自ら定義することが多い。

これらは一般的に、どのデザインソリューションがうまくいき、どのデザインソリューションがうまくいかないかについての経験と知識に基づいています。振動試験は、振動に起因する故障モードや欠陥を理解するための、より構造的なアプローチを提供することができます。

振動試験規格

多くの振動試験プロファイルは、長年にわたって開発された規格によって定義されています。その数は多く、特定の用途や製品に特化していることが多い。例えば、DIN、ISO、BS、MIL、IEC、ASTMなどがあります。規格に沿ったテストの利用は、特に航空宇宙産業や防衛産業のケースで顕著です。MIL-STD-810、NATO STANAGs、AS/EN9100などです。

振動試験装置の選定

必要な振動を入力でき、特定のペイロードをテストする際に発生する力を処理できる、テストに適したシステムであることが重要です。また、振動レベルのセルフモニタリングは、被験者に必要以上のストレスを与えないために重要です。

テスト要件に合わせたシステムの構成は、さまざまな方法があります。これらの具体的な提案でお客様のご要望が満たされない場合は、振動試験機のページをご覧いただくか、お近くのブリュエル・ケアーの営業担当者にご相談ください。

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