ГОСТ Р 57209-2016 Вибрация. Руководство по выбору вибростендов. Оборудование для определения динамических свойств конструкций

Приложение Б
(справочное)

     
Примеры выбора испытательного оборудования

Б.1 Испытания рамной конструкции
     

    Б.1.1 Общие сведения

Испытания для определения резонансных характеристик опорной конструкции (рамы) судового движителя проводят в натурных условиях с целью отстройки резонансной частоты конструкции от частот, возбуждаемых судовым оборудованием в диапазоне от 20 до 200 Гц. Вынуждающую силу прикладывают в заданных точках конструкции в разных направлениях возбуждения. Как это часто имеет место в условиях натурных испытаний, доступ к точкам возбуждения затруднен.

Б.1.2 Особенности объекта испытаний

Испытуемая конструкция имеет следующие характеристики:

- масса рамы, =17000 кг;

- общая статическая жесткость изоляторов рамы, =1,76·10 Н/м;

- толщина фундаментной плиты, =0,04 м;

- среднее расстояние между ребрами жесткости, =0,6 м;

- момент инерции сечения рамы вдоль оси ее максимального размера, , =1,31·10 м;

- модуль Юнга материала рамы, =2,11·10 Н/м;

- ширина рамы, =1,95 м;

- длина рамы, =10 м;

- плотность материала рамы =7,85·10 кг/м.

Известно также, что фоновая вибрация стационарна и равномерно распределена в диапазоне частот от 20 до 200 Гц со среднеквадратичным значением ускорения =0,03 м/с.

Б.1.3 Выбор вибровозбудителя

Б.1.3.1 Диапазон частот

Диапазон частот испытаний не очень широк и может быть обеспечен всеми типами вибровозбудителей, рассмотренными в разделе 5.

Б.1.3.2 Сопряжение с испытуемой конструкцией

Условия испытаний исключают применение вибровозбудителей механического и гидравлического типов вследствие их больших размеров, а также сложностей быстрого соединения исполнительного устройства с испытуемой конструкцией, особенно в условиях ограниченного пространства.

Б.1.3.3 Требования к создаваемому перемещению

При среднеквадратичном значении ускорения =0,03 м/с фоновой вибрации в диапазоне частот от 20 до 200 Гц и разрешении по частоте Гц уровень (среднеквадратичное значение) каждой спектральной составляющей фоновой вибрации составит 2,24·10 м/с. Чтобы превысить уровень фоновой вибрации на нижней границе диапазона частот в десять раз, необходимо развить ускорение =0,02236 м/с. Это соответствует перемещению около 1,4 мкм, что исключает применение вибровозбудителей пьезоэлектрического типа, для которых уровень создаваемого перемещения, как правило, ниже. Кроме того, для эффективной работы пьезоэлектрического вибровозбудителя требуется жесткий упор, что также трудно реализовать в условиях натурных испытаний.

Б.1.3.4 Требования к вынуждающей силе

Как следует из В.1.3.3, вибровозбудитель должен обеспечивать ускорение =0,02236 м/с во всем диапазоне частот испытаний. По формулам (А.11)-(А.13) раздела А.4 могут быть определены частоты перехода:

Гц;

     
Гц (где =2,76, см. рисунок А.7);

     
Гц.