Verifikationstest für einen mikromechanischen Shutter im Rahmen ...

4. Verifikation der mechanischen Belastbarkeit
so den Frequenzgang des Systems zu ermitteln. Hieraus können somit die
Eigenfrequenzen der Struktur verifiziert werden, die auf analytischem Weg bestimmt
wurden: Eine signifikante Abweichung der Resonanzfrequenzen zwischen
mathematischem Modell und den Testergebnissen würde auf Montage- oder
Materialfehler hinweisen. Die Eingangsamplituden müssen betragsmäßig auf die
Resonanzüberhöhungen, die auf analytischem Weg ermittelt wurden, abgestimmt
werden, damit eine Resonanzkatastrophe vermieden wird, die aufgrund
unrealistischer Testbedingungen zur Zerstörung des Shutters führen würde [4].
Zwischen Auslenkungsamplitude , Beschleunigung und Anregungsfrequenz ω
ergibt sich folgender Zusammenhang:
Da es schwierig ist, bei niedrigen Frequenzen eine definierte Beschleunigung zu
erzeugen, werden im Bereich von 5-20Hz die Auslenkungen anstelle der
Beschleunigungen spezifiziert. Die spezifizierten Amplituden können Tabelle 11-2
entnommen werden.
Rauschsignal Belastung: Hierbei wird das Bauteil Erschütterungen ausgesetzt, die
mit Zufallssignalen erzeugt werden und deren Energieinhalt über die spektrale
Beschleunigungsdichte (acceleration spectral density, ASD) bestimmt wird:
||
Mit den spektralen Beschleunigungsamplituden A(f) innerhalb der Bandbreite df [5].
Abbildung 4-2 zeigt die spezifizierten spektralen Beschleunigungsdichten bei den
dazugehörigen Frequenzen. Wird der quadratische Mittelwert der Fläche gebildet,
indem die Quadratwurzel des Integrals gezogen wird, ergibt sich hieraus der
Mittelwert der aufgebrachten Beschleunigungsamplituden ARMS als Vielfaches der
Erdbeschleunigung g=9.81m/s 2 , die in Tabelle 11-3 aufgeführt sind.
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