Приложение В (справочное). Измерение ускорения нулевого периода

Приложение В
(справочное)

Измерение ускорения нулевого периода

Ускорение нулевого периода (УНП) является одним из параметров, который следует измерять, чтобы показать, что TRS должным образом охватывает RRS. Необходимо, чтобы УНП TRS охватывало УНП RRS с учетом изменения во времени только частот колебаний вибростенда, находящихся в области усиления RRS. Для лучшего понимания следующих далее положений можно назвать такое ускорение нулевого периода TRS идеальным.

Значение УНП получают анализом спектра отклика до частоты, превышающей частоты колебаний вибростенда в их временной зависимости. Типичные временные зависимости колебаний вибростенда обычно содержат частоты, превышающие частоты области усиления RRS. Более высокие частоты могут быть сгенерированы в результате:

a) искажений формы волн под воздействием гидравлических возбудителей вибрации;

b) неплотных креплений и дребезжания, возникающих между вибростендом, крепежными приспособлениями и испытуемым изделием;

c) неплотных креплений и дребезжания, возникающих внутри самого испытуемого изделия.

Любые такие воздействия могут препятствовать точному измерению истинного или фактического УНП спектра отклика при испытании, даже если провести анализ до частот 100 или 200 Гц. Кроме того, даже когда истинное значение УНП TRS получено анализом до достаточно высокой частоты, это не дает прямого способа узнать без дальнейшего анализа, когда величина истинного УНП станет равной идеальному УНП TRS. Для получения истинного и идеального УНП можно применять указанные ниже методы.

Основной TRS должен отражать совокупность волновых колебаний в точке измерения с тем же значением критического демпфирования, что и у RRS. Когда форма TRS сходна с формой RRS, сравнительно точное значение УНП можно получить из высокочастотной асимптоты TRS. Когда TRS имеет тенденцию к повышению в высокочастотном диапазоне, можно выполнить дополнительный анализ при существенно отличающемся значении демпфирования. Истинное значение УНП можно получить в высокочастотной части спектра, где сходятся кривые двух TRS. Когда две кривые не сходятся, истинное значение УНП можно определить только путем анализа до более высокой частоты.

Когда истинное значение УНП TRS показывает, что за пределами области усиления RRS, отражающего временную зависимость, нет высоких частот, то такое значение УНП также можно считать идеальным.

Когда истинное значение УНП TRS показывает присутствие высоких частот, можно выполнить дополнительный анализ формы волны фильтрацией низких частот сигнала на предельной частоте RRS или выше нее. Это покажет значение идеального УНП, которое должно быть равным УНП RRS или превышать его.

Для цифровых систем могут иметь место аппаратные/программные ограничения, связанные с размером блока, частотой выборки и фильтрами защиты от наложения спектров. Рекомендуется проводить анализ только до интересующего максимума частот RRS. После этого УНП определяют следующим образом:

d) по пиковому ускорению, показанному на оцифрованной временной зависимости, полученной с применением фильтров защиты от наложения спектров, установленному при предельной частоте;

e) исследованием записанного спектра отклика во времени, отфильтрованного на предельной частоте.

Следует обратить внимание на то, что выбранная верхняя частота не должна превышать частоту отклика регистрирующего устройства. Альтернативой самописцу может служить осциллограф, имеющий в принципе более высокую частоту отклика. Поскольку значение УНП реагирует на межфазное взаимодействие между различными частотными компонентами, рекомендуется использовать фильтр для установления предельной частоты.

Указанные методы анализа также можно применять в случаях, когда измеряют отклик какой-либо точки с целью использования его в качестве RRS для последующего испытания компонента или устройства. При таком использовании испытания рекомендуется сначала синтезировать волновой импульс отфильтрованного RRS, а потом добавлять более высокие частоты для получения полного RRS. В качестве альтернативы для демонстрации требуемого состава частот можно использовать PSD.