ГОСТР ИСО 8568—2010
Описанная процедура формирования ударного воздействия с помощью системы упраапения позволяет вос
произвести ударный спектр, многократно превосходящий по максимальному значению тот, чтоданный вибростенд
был бы способен создать с использованием импульса классической формы. Соответственно процедура синтеза
ударноговоздействия позволяет воспроизвести тотже ударныйспектр созначительно меньшим усилием,прилага
емым к образцу, чем это сделал бы обычный ударный стенд. Это объясняется тем, что в синтезированном сигнале
энергия удара распределена по многим переходным процессам, а не сосредоточена в одном ударном импульсе.
В.З Анализ ударного воздействия
Для расчета текущих ударных спектров может быть использована следующая формула, основанная на дис
кретном аналоге дифференциального уравнения 2-го порядка [8J
у« ■ ЬоХ« ♦ Ь\Жт -
1
♦ ЬгХ„.
2
- Ctfm . , - С/у* . 2.(В.2)
где ут.ут_). у
т_2
— последовательные отсчеты отклика осциллятора, разделенные интервалом дискретизации Та’,
xik
- xm-
1
- х/п
-2
— отсчеты в те же моменты времени входного ударного воздействия а(т);
Р0. i>,. Ь3. с,. с2 — коэффициенты, определяемые передаточной функцией осциллятора по формулам.
К
Ь0
= 1-£
sinК
(В.З)
Ь,
2
£
(В.4)
I
— у
i
>2
= £ j £ -
8!ПК
\
(В-5)
Ci * - 2£ cos К.(В.6)
С2 = £*.
(В-7)
где £ и К — параметры, определяемые по формулам:
£ = ехр (- 2 с * /лТа).(В.8)
К *-2схЬТ«п1й7.
(В.9)
гдесобственная частота осциллятора без демпфирования,
с— относительное демпфирование осциллятора;
Та — интервал дискретизации.
Если относительноедемпфирование осциллятора мало, тодля получения полного сигнала отклика требует
ся большое число точекдискретизации. При этом максимальное значение отклика может достигаться после завер
шения действия входного импульса. В этом случае более эффективным может оказаться расчет отклика
осциллятора в частотной области, например, с использованием процедуры быстрого преобразования Фурье
вход ного сигнала.
Программа расчета ударныхспектров должна быть аттестована при помощи тестовых сигналов, для которых
может быть теоретически рассчитан откликосциллятора. Погрешность расчета ударного спектра будет максималь
ной. если входной импульс будет иметь прямоугольную форму, поэтому именнотакие импульсы следует применять в
качестве тестового сигнала в процессе аттестации.
Для ударных стендов, воспроизводящих сложные ударные процессы со случайными амплитудами и фазами
отдельныхчастотных составляющих, рекомендуется применять усреднение ударных спектров по нескольким реа
лизациям или сглаживание текущего результата. При значительной мощности высокочастотных составляющих
удобно для оси частот использовать логарифмический масштаб.
Одной из важных характеристик синтезированного ударного воздействия является коэффициент наложен
ных колебаний rso. который рассчитывают для усредненного по нескольким реализациям ударного импульса по
формуле
<В.Ю)
где Ав— пиковое значение ускорения ударного воздействия:
А, — значение максимума (/ нечетное) или минимума (; четное) ускорения ударного воздействия.
i — номер экстремума ускорения ударного воздействия;
п — число экстремумов в сигнале ускорения ударного воздействия.
12