ГОСТ Р ИСО 7626-2-2016 Вибрация и удар. Экспериментальное определение механической подвижности. Часть 2. Измерения, использующие одноточечное поступательное возбуждение присоединенным вибровозбудителем

Введение

     
Общее введение к стандартам серии ИСО 7626, посвященным измерениям механической подвижности конструкций

Определение механической подвижности конструкций объектов позволяет получить их частотно-зависимые динамические характеристики, выраженные через разные характеристики движения: скорости (механическую подвижность), ускорения (ускоряемость) или перемещения (динамическую податливость), - в разных точках конструкции. Каждая такая характеристика является, по сути, совокупностью фазовых векторов движения конструкции, являющегося откликом на приложенное единичное силовое (или моментное) воздействие, амплитуда и фаза которых зависят от частоты.

Поскольку ускоряемость и динамическая податливость отличаются от механической подвижности только выбором величины, описывающей движение конструкции, для упрощения изложения во всех частях ИСО 7626 рассматривается измерение механической подвижности. При необходимости полученную частотную характеристику легко преобразовать к любому другому виду изменением характеристики движения, например скорости на ускорение.

Обычно измерение механической подвижности выполняют в целях решения следующих задач:

a) предсказания отклика конструкции объекта на известное входное возбуждение;

b) определения модальных характеристик конструкции (форм мод, собственных частот и коэффициентов демпфирования);

c) описания динамического взаимодействия связанных конструкций;

d) проверки адекватности и повышения точности математических моделей конструкций;

e) определения динамических свойств (например, комплексных модулей упругости) простых и композиционных материалов.

Некоторые задачи требуют полного описания динамической характеристики конструкции в заданной точке как отклик поступательных и угловых движений в трех взаимно перпендикулярных направлениях на соответствующие возбуждения силами и моментами силы. Таким образом, в данной точке механические подвижности образуют матрицу размерности 6x6. Если такую характеристику определяют в точках конструкции, то ее полное описание соответствует матрице механических подвижностей размерности .

В большинстве практических задач полного знания матрицы механических подвижностей не требуется, и достаточно определить, как правило, значение входной и одной или нескольких переходных подвижностей, прилагая силовое воздействие только в одной точке конструкции и измеряя в соответствующих точках характеристики поступательного движения. Однако иногда для описания динамического поведения объекта приходится измерять также угловые составляющие движения и моменты сил.

Исторически частотные характеристики конструкций принято было описывать в величинах, обратных вышеуказанным. Так, величиной, обратной механической подвижности, является механический импеданс. Однако необходимо иметь в виду, что в общем случае обращение каждого элемента матрицы механических подвижностей не позволяет получить матрицу механических импедансов. Корректное преобразование требует обращения всей матрицы механических подвижностей в целом. Данный вопрос рассматривается в ИСО 7626-1:2011.

Введение к настоящему стандарту

В большинстве практических задач механическую подвижность достаточно определять по измерениям прямолинейной скорости в одной или нескольких ключевых точках конструкции (включая точку возбуждения) в ответ на прямолинейное силовое воздействие в единственной точке. Такое воздействие может быть приложено с помощью вибровозбудителя, как соединенного, так и не соединенного с испытуемым объектом. Разделение способа возбуждения на два указанных класса важно с точки зрения возможности быстро и легко изменить место приложения воздействия. Так, например, гораздо проще возбуждать конструкцию в разных точках с помощью измерительного молотка, чем обеспечивать надежное соединение конструкции с вибровозбудителем в каждой такой точке. Однако часто предпочтительнее возбуждать конструкцию присоединенным вибровозбудителем, и данный способ рассматривается в настоящем стандарте. Измерения с использованием ударного возбуждения устройством, не присоединяемым к конструкции, рассматриваются в ИСО 7626-5.