導電加振機による振動試験

振動試験を通じて、生涯にわたる応力と摩耗を短期間に凝縮し、隠れた設計上の弱点を明らかにし、耐久性を検証することができます。

Spacecraft takes off into space. The rocket starts in the blue sky. Travel concept

メーカーが品質、信頼性、耐久性を確保するための支援

振動試験とバリデーションにより、長年にわたる応力や摩耗を短期間で再現することで、設計上の潜在的な弱点を明らかにすることができます。振動試験は、製造業者が製品、機械、構造内の振動の内的世界を洞察することで、完全な製品とその部品の品質、信頼性、耐久性を保証するのに役立ちます。

製品が耐用期間内で衝撃や応力に対応できることを確認するには、振動試験が重要です。例として、これは以下に該当します：

携帯電話は、バックパックの中で跳ね回るだけでなく、床に数回落とされても耐えられるものでなければなりません。日常的な使用に耐えられない場合、メーカーの保証コストは急増し、ブランド価値の低下や、次回の新しいスマートフォン購入時に顧客が他社製品に流れるリスクが現実的に生じます。
衛星は宇宙空間に打ち上げられる際の過剰な振動に耐えなければなりません。欠陥があれば、衛星の開発や建造への投資が危うくなる可能性があるからです。

顧客が受け取る製品が無傷で完全に機能することを保証するためには、製品が工場で梱包されてから最終目的地に到着するまでの輸送中に耐えられることが不可欠です。さらに、開発者は単に短期的な物理的な力に耐えるだけでなく、自社製品が長期的にブランドを代表する品質と整合性を維持できることを確保する必要があります。

製品評価と検証は、開発段階における広範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不十分です。また、試作品や最終製品に対して物理試験を実施する必要があります。これは、シミュレーション結果の検証と、お客様に製品の耐久性を証明するためです。

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衝撃試験では、テレビなどのペイロードを短時間（100 gまたは11 m/s）高速に動かし、自動車が穴にぶつかったり、輸送中にテレビを落としたりすることをシミュレートします。

環境応力スクリーニング（ESS）は、製品が高温または低温にさらされたり、周期的な温度変動を受けたりしながら、熱ストレスと振動ストレスの組み合わせによって製品が故障しないようにする試験です。

パッケージ試験と輸送シミュレーション試験は、製品が工場で箱詰めされてから顧客に届くまでの道のりをシミュレートするように設計されています。梱包材が製品を十分に保護し、梱包材自体が輸送のストレスに耐えられるようにすることが第一の目的です。

NVHアプリケーションで異音（BSR）試験を実施し、自動車部品や内装の耐久性と騒音がないことを確認し、乗員の快適性を高めます。

Space satellite, above the Earth. Elements of this image furnished by NASA. High quality photo

認定試験および受入試験（Q&A）は、組立や輸送から打ち上げ、運用に至るまで、特定のミッションに求められる性能要件を機器設計が満たしていることを確認するための試験です。

Car service ,fitting a car battery with wrench / soft focus picture

電気自動車（EV）のバッテリーモジュールやパック、e-アクスル、e-ドライブトレインなどの振動試験を試作開発時に実施し、製品化に向けて検証しています。

製品品質の確保

振動テストによって、輸送、展開、使用時にのみ明らかになる設計上の弱点が明らかになります。ヘルメットが地面にぶつかるようなものです。車室内の異音異音（BSR）などの一部の試験では、不要な騒音の発生も検出できます。

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・冷却の膨張応力を加える必要があります。これらの試験は通常、工業用および電子部品や製品、医療機器、軍用ハードウェアで実施されます。

監査人がバーチャルクリップボードにチェックマークを付けて書類を確認・承認し、産業基準に準拠した監査を行っている様子。

振動試験プロファイル

実際の振動試験プロファイルはどこから取得されますか？部品を組み立てに組み込む顧客、最終ユーザー、またはメーカーは、しばしば自ら振動試験の仕様や手順を定義します。

これらは通常、どの設計ソリューションがうまく機能し、どの設計ソリューションがうまく機能しないか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と欠陥を理解するためのさらに構造化されたアプローチを提供することができます。

振動試験規格

振動試験プロファイルの多くは、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。それらは多数あり、しばしば特定のアプリケーションや製品に特化しています。例としては、DIN、ISO、BS、MIL、IEC、ASTMなどがあります。標準に従った試験の使用は、特に航空宇宙および防衛産業において重要です。MIL-STD-810、NATO STANAG、AS/EN9100などです。

振動試験システムの選定

試験対象システムが適切であることが不可欠です。必要な振動種類を入力できること、特定のペイロードを試験する際に発生する力に耐えられることが求められます。何よりも重要なのは、テスト対象物が必要以上にストレスを受けていないことを確認するために、結果として得られる振動レベルの自己監視を行うことです。

試験要件に合わせてシステムを構成する方法は数多くあります。これらの具体的な提案によってお客様の要件が満たされない場合は、振動試験機器のページをご覧いただくか、お近くの当社HBKの営業担当者にお問い合わせいただき、お客様のニーズについてご相談ください。

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