ГОСТ ИСО 7626-2-94 Вибрация и удар. Экспериментальное определение механической подвижности. Измерения, использующие одноточечное поступательное возбуждение присоединенным вибровозбудителем

     6 ВОЗБУЖДЕНИЕ

6.1 Общие положения

При измерениях подвижности возможно использование любой формы возбуждения, при которой спектр возбуждения покрывает частотный диапазон измерений.

При возбуждении гармонической силой на дискретных частотах или с медленным изменением (сканированием) частоты обработка сигналов наиболее проста: модуль частотной характеристики на данной частоте определяется как отношение амплитуды гармонического сигнала отклика к амплитуде возбуждения, а фаза - как разность фаз отклика и возбуждения. Недостатком такой формы возбуждения является длительное время испытаний, поскольку требуется время для получения на каждой частоте возбуждения установившегося отклика.

Скорость испытаний значительно увеличивается при использовании возбуждения со сложным спектром (импульсный сигнал с синусоидальным заполнением, синусоидальный сигнал с быстрой разверткой по частоте, периодические сигналы - случайный или с линейной частотной модуляцией - и пр.). В этом случае частотная характеристика определяется как отношение комплексного спектра сигнала отклика к комплексному спектру силы и для обработки сигналов используются различные виды преобразования Фурье.

6.2 Формы возбуждения

6.2.1 В настоящем стандарте рассматриваются только наиболее употребительные формы возбуждения. Для видов возбуждения, описанных в 6.2.5-6.2.8, в целях повышения достоверности результатов необходимо применять синхронное накопление сигналов.

6.2.2 Гармоническое возбуждение на дискретных частотах

Данное возбуждение представляет собой последовательный во времени набор отдельных синусоидальных сигналов с разными частотами, равномерно распределенными по частотному диапазону измерений. Выбор значения приращения частоты - в соответствии с 9.2.2. Длительность возбуждения на каждой частоте должна быть достаточной для достижения установившихся колебаний на данной частоте и проведения измерений, достаточных для соответствующей обработки сигналов.

6.2.3 Гармоническое возбуждение со сканированием частоты

Возбуждение данного типа имеет вид синусоиды с непрерывным изменением частоты от нижней до верхней границы частотного диапазона измерений - при этом в течение короткого промежутка времени энергия возбуждения концентрируется в узком частотном диапазоне. Скорость сканирования должна быть достаточно малой, чтобы достичь квазиустановившегося отклика конструкции. Указания по выбору скорости сканирования приведены в 9.2.3.

6.2.4 Стационарное случайное возбуждение

Возбуждение данного типа определяется статистическими характеристиками, такими как спектральная плотность мощности. Рекомендации по выбору спектральной плотности, с тем чтобы основная энергия возбуждения приходилась на частотный диапазон измерения, приведены в 9.4.3. При данном способе возбуждения, как и в последующих 6.2.5-6.2.8, все моды вибрации в пределах указанного частотного диапазона возбуждаются одновременно.

6.2.5 Псевдослучайное возбуждение

Возбуждающий сигнал синтезируется в цифровой форме в частотной области для придания ему нужной формы спектра. Для генерирования периодически повторяющихся цифровых сигналов используется обратное преобразование Фурье, после чего цифровые сигналы преобразуются в аналоговые электрические для управления вибровозбудителем.

6.2.6 Периодическое возбуждение с линейной частотной модуляцией

Сигнал возбуждения представляет собой синусоиду с частотой, периодически линейно изменяющейся во времени в пределах выбранного диапазона. Сигнал генерируется либо в цифровой форме, либо с помощью генератора развертки и синхронизируется с помощью сигнального процессора для усреднения (повышения отношения сигнал/шум).

6.2.7 Периодическое импульсное возбуждение

При данном возбуждении генерируется, как правило, в цифровом виде периодическая импульсная функция заданной формы. Форма импульса (обычно полусинусоида или ступенчатая функция) выбирается таким образом, чтобы удовлетворить требованиям к частотам возбуждения. Сигнальный процессор должен быть синхронизован с генератором сигналов.

6.2.8 Периодическое случайное возбуждение

В данном типе возбуждения сочетаются свойства случайного и псевдослучайного возбуждения в том смысле, что оно, удовлетворяя условию периодичности, все же изменяется со временем так, что воздействует на конструкцию чисто случайным образом. Это достигается использованием различных псевдослучайных возбуждений для каждого среднего значения

6.3 Вибровозбудители

6.3.1 Для воздействия на конструкцию определенной силой используют обычно следующие типы вибровозбудителей:

- электродинамические;

- электрогидравлические;

- пьезоэлектрические.

На рисунке 2 приведены ориентировочные частотные диапазоны типичных случаев применения для каждого типа вибровозбудителя.