ГОСТ Р 53190-2008 (МЭК 60068-2-81:2003) Методы испытаний на стойкость к механическим внешним воздействующим факторам машин, приборов и других технических изделий. Испытания на удар с воспроизведением ударного спектра

Приложение С
(справочное)

     
Синтез временного сигнала возбуждения

С.1 Введение

Почти все поставщики систем управления для электродинамических вибрационных установок включают в их состав программное обеспечение для испытаний с воспроизведением заданного ударного спектра. Оно позволяет генерировать задающий сигнал напряжения, поступающий на усилитель мощности вибростенда.

Ударный спектр, воспроизводимый на вибростоле, посредством нескольких итераций подгоняют под заданный. Сигнал управления формируется сложением в заданном временном окне нескольких вейвлетов, различающимися по форме, частоте и длительности. При этом необходимо иметь в виду все ограничения на воспроизводимое движение, налагаемые испытательной установкой.

С.2 Ограничения, налагаемые испытательной установкой

Как правило, в нормативном документе ударный спектр определяют вплоть до области очень высоких частот, поскольку для ударного спектра нет ограничений на диапазон частот и его верхняя граница простирается до бесконечности. В области высоких частот кривая ударного спектра стремится к пиковому значению временного сигнала возбуждения.

Наиболее существенные ограничения, налагаемые испытательной установкой в отношении воспроизведения ударного спектра, определенного нормативным документом, связаны с диапазоном частот воспроизводимой вибрации, выходной мощностью усилителя и механической прочностью вибростенда, которую выражают в виде максимально допустимого ускорения. Предельные значения указанных характеристик для каждого вибростенда и усилителя мощности свои. Для типичного вибростенда, развивающего номинальную силу 80 кН и управляемого сигналом с усилителя с выходной мощностью 96 кВ·А, верхняя граница диапазона частот находится в пределах от 2500 до 3000 Гц, а максимальное ускорение на вибростоле - от 350 до 400 . Более высокие значения указанных параметров обеспечивают вибростенды специальной конструкции.

С.3 Характеристики программных средств системы управления

Большинство программных средств систем управления при испытаниях с воспроизведением ударного спектра позволяют при формировании временного сигнала возбуждения варьировать следующие параметры:

a) Тип вейвлета (наиболее употребительные):

- экспоненциально затухающая синусоида;

- отрезок синусоидального сигнала постоянной амплитуды;

- несколько синусоидальных импульсов, модулированных окном Ханна.

Лицо, проводящее испытание, должно решить, какой тип вейвлета выбрать. Вейвлеты любого из вышеперечисленных типов в той или иной степени способны обеспечить выполнение требований к воспроизведению заданного ударного спектра, поэтому использование вейвлетов иной формы не рекомендуется. Не следует также формировать временной сигнал, используя вейвлеты разных типов.

b) Временное окно

Временное окно представляет собой интервал времени, на котором происходит сложение вейвлетов и которым ограничивается длительность синтезированного временного сигнала возбуждения.

c) Расстояние между частотами вейвлетов

Частоты вейвлетов отстоят друг от друга, начиная с низшей частоты ударного спектра, на расстоянии в 1/-ю долю октавы, где значение параметра выбирают отдельно для каждого конкретного случая.

d) Длительность вейвлета

Эффективная длительность вейвлетов 1-го типа определяется коэффициентом затухания синусоиды.

Длительность вейвлетов 2-го типа пропорциональна периоду синусоиды.

Длительность вейвлетов 3-го типа равна нечетному числу периодов в пределах окна Ханна.

e) Задержка вейвлета

Время задержки для каждого вейвлета выбирают таким образом, чтобы вейвлет (с учетом его длительности) полностью поместился в заданном временном окне.

f) Коэффициент затухания

Этот параметр задают только для вейвлетов 1-го типа.

g) Полярность

Каждый вейвлет в начальный момент времени может изменяться либо в положительном, либо в отрицательном направлении.