8.1 Оценка переходной динамической жесткости для прямого метода
При использовании прямого метода с измерением затормаживающей силы и ускорения для расчета переходной динамической жесткости необходимо выполнить преобразование ускорения в перемещение.
В случае синусоидальной вибрации
. (8)
Переходная динамическая жесткость на данной частоте представляет собой комплексную величину с модулем и фазовым углом .
Для тех же ограничений и требований к точности измерений, что и для , может быть рассчитан коэффициент потерь (3.6) по формуле
. (9)
Примечание 1 - На высоких частотах испытуемый объект нельзя рассматривать как безмассовую пружину. Поэтому в диапазоне высоких частот величину, определяемую по формуле (9), нельзя рассматривать как характеристику демпфирующих свойств упругого элемента (см. ГОСТ ИСО 10846-1).
Примечание 2 - Если коэффициент потерь мал, то оценка, полученная по формуле (9), становится очень чувствительной к погрешностям измерений. Например, значение коэффициента потерь 0,01 соответствует фазовому углу 0,57°. В этом случае коэффициент потерь рекомендуется определять по ширине полосы резонанса колебаний упругого элемента.
8.2 Оценка переходной динамической жесткости для косвенного метода
Для косвенного метода измерений переходную динамическую жесткость рассчитывают по формуле (1).
На основании измерений передаточной функции (т.е. для тех же ограничений и требований к точности измерений) дополнительно определяют коэффициент потерь (3.6) по формуле
. (10)
Примечание 1 - На высоких частотах испытуемый объект нельзя более рассматривать как безмассовую пружину. Поэтому на высоких частотах величину, определяемую по формуле (10), нельзя рассматривать как характеристику демпфирующих свойств упругого элемента (см. ГОСТ ИСО 10846-1).
Примечание 2 - Если коэффициент потерь мал, то его рекомендуется определять по ширине полосы резонанса (см. 8.1, примечание 2).
8.3 Переходная динамическая жесткость в третьоктавной полосе частот
Значение переходной динамической жесткости, усредненной по частоте в третьоктавной полосе частот, определяют по формуле
, (11)
где суммирование выполняют по пяти и более частотным составляющим.
Примечание 1 - Суммирование квадрата величины выбрано для того, чтобы подчеркнуть пиковые значения динамической жесткости, роль которых обычно наиболее важна.
Примечание 2 - Результат, полученный по формуле (11), хорошо согласуется с данными непосредственного усреднения сигнала анализатором в третьоктавной полосе частот в реальном масштабе времени при условии, что функция спектральной плотности входного перемещения является достаточно плоской.
Примечание 3 - Очевидно, что представление результатов измерений в форме динамической жесткости, усредненной по третьоктавной полосе частот, ведет к свертке информации. Однако при этом теряется информация о фазе частотной характеристики.
Результат измерений представляют в виде уровня переходной динамической жесткости, усредненной по частоте (3.18).
Среднегеометрическую частоту третьоктавной полосы частот определяют согласно ГОСТ 12090.