ГОСТ Р 59368.5-2021 Вибрация и удар. Экспериментальное определение механической подвижности. Часть 5. Измерения с использованием ударного воздействия на конструкцию неприкрепляемым возбудителем

     4 Особенности метода ударного возбуждения

4.1 Общее описание метода

Измерительная система для испытаний с использованием ударного возбуждения (см. рисунок 1) включает в себя ударник (например, в виде силоизмерительного молотка со встроенным преобразователем силы), один или несколько преобразователей вибрации с согласующими усилителями, а также систему ДПФ-анализа (анализатор), обеспечивающую обработку поступающих с преобразователей сигналов как минимум по двум каналам одновременно. После каждого нанесения удара сигналы с преобразователей поступают на антиалиасинговые фильтры, после чего оцифровываются.

- основные элементы и связи; - дополнительные элементы и связи; 1 - испытуемая конструкция; 2 - преобразователь вибрации; 3 - устройства согласования; 4 - запоминающий осциллограф; 5 - показывающее устройство (дисплей); 6 - выходное устройство (принтер, графопостроитель); 7 - усилитель с антиалиасинговым фильтром; 8 - аналого-цифровой преобразователь (АЦП); 9 - бок обработки сигнала (ДПФ/БПФ) и вычисления частотной характеристики; 10 - анализатор сигнала

Рисунок 1 - Блок-схема измерительной системы

Метод ударного возбуждения, рассматриваемый в настоящем стандарте, включает в себя два способа приложения силового воздействия:

а) возбуждение одиночным ударом, при котором оцифрованная выборка сигнала, поступившего по каналу измерения силы или ускорения, содержит информацию об одном ударе;

б) возбуждение последовательностью часто наносимых ударов (множественными ударами), при котором оцифрованная выборка содержит информацию о нескольких несинхронизованных ударах, т.е. нанесенных в случайные моменты времени.

Каждой выборке сигнала силы соответствует синхронная выборка сигнала отклика с преобразователя вибрации, вместе составляющие пару выборок. Каждому из указанных способов возбуждения соответствует свой способ обработки выборок.

Оба способа предполагают возможность усреднения в частотной области по нескольким парам выборок, полученных для одних и тех же точек измерения и возбуждения, в целях улучшения качества оценки частотной характеристики. Однако при возбуждении одиночными ударами следует убедиться в том, что перед нанесением последующего удара отклик конструкции затух, т.е. в новой выборке отсутствует след предыдущего удара.

4.2 Преимущества и недостатки метода

4.2.1 Общие положения

По сравнению с непрерывным возбуждением присоединенным возбудителем использование неприкрепляемого возбудителя имеет следующие преимущества:

а) оперативность измерения;

б) отсутствие необходимости установки (крепления) возбудителя;

в) простота переноса возбуждения от точки к точке на конструкции;

г) минимальное влияние возбудителя на динамическое поведение испытуемой конструкции, которое при закрепляемом возбудителе может быть значительным (см. ГОСТ Р ИСО 7626-2).

С другой стороны, следует принимать во внимание особенности метода ударного возбуждения неприкрепляемым возбудителем, такие как:

а) возможное влияние нелинейности конструкции;

б) пониженное отношение сигнал/шум;

в) возможное ограничение разрешающей способности по частоте;

г) необходимость учета величины демпфирования конструкции;

д) зависимость качества получаемых результатов от квалификации лица, проводящего эксперимент (далее - испытателя).

Указанные особенности метода рассматриваются в 4.2.2-4.2.5.