ГОСТ Р ИСО 7626-2—2016
8.4.3 Миогочастотное возбуждение
Для получения необходимого разрешения по частоте при возбуждении, описанном в 6.2.4 и 6.2.5,
требуется обеспечить достаточно малую дискретизацию по частоте при использовании дискретного
преобразования Фурье. Требуемоеспектральное разрешение (расстояние междусоседними составля
ющими в спектре) определяется плотностью расположения мод конструкции и коэффициентами
модального демпфирования. Ограничение длины записи (размера блока выборки сигнала) приводит к
уширению реальных составляющих спектра и появлению боковых гармоник. Данный эффект может
быть уменьшен посредством умножения сигнала на подходящую весовую функцию, например окно
Ханна (такую операцию называют «хэннинг»).
П р и м е ч а н и е 1— Если демпфирование в системе мало, то при вычислении спектров сигналов возбуж
дения иотклика во всем диапазоне частот испытаний число выборочных значений в блоке данных (размер выборки)
должно быть велико. Как вариант, можно использовать Фурье-анализ в ограниченном диапазоне частот (так называ
емый режим «лупы» анализатора). При любом способе анализа общее время выборки (длина записи) будет обрат но
пропорционально требуемому разрешению по частоте.
П р и м е ч а н и е 2 — Случайное возбуждение можно рассматривать как последовательность импульсных
функций во времени (подход на основе применения интеграла Дюамеля). Тогда ясно, что данные в начале блока
выборки сигнала отклика представляют собой, главным образом, результат предшествующего возбуждения, в то же
время в конце блока выборки данные отклика на соответствующий импульс возбуждения усечены. Это приводит к
тому, что когерентность сигналов возбуждения и отклика в начале и в конце блока выборки падает. Иногда для повы
шения когерентности рекомендуют использовать окно Ханна, однако низкая когерентность сигналов возбуждения и
отклика в целом характерна для случайного возбуждения.
8.4.4 Периодическое возбуждение
Проблема, описанная в 8.4.3. примечание 2. не относится к периодическому возбуждению,
поскольку при данном виде возбуждения происходит согласование данных в конце и начале блока
выборки и спустя некоторое время в каждом блоке данных присутствует вся информация о сигнале
отклика. В некоторых случаях используют функцию когерентности (см. приложение А), чтобы оценить
внешний шум и необходимостьего подавления засчет процедур усреднения.
9 Управление возбуждением
9.1 Общие положения
Целью управления возбуждением является получение требуемого разрешения по частоте при
сохранении отклика в пределахдинамического диапазона измерительной системы.
9.2 Длительность гармонического возбуждения
9.2.1 Общие положения
При гармоническом возбуждении со сканированием частоты или при возбуждении на фиксирован
ныхчастотахдлядостижения требуемогоразрешения почастотеуправляютсоответственноскоростью
изменения частоты возбуждения или длительностью возбуждения на фиксированной частоте и шагом
приращения частоты возбуждения. Управление должно обеспечить высокое разрешение по частоте в
окрестностях резонансов (пиковчастотнойхарактеристики) иантирезонансов(впадин частотной харак
теристики). Особенно это важно при необходимости последующего определения модальных характе
ристикконструкции.
9.2.2 Гармоническое возбуждение на фиксированных частотах
При дискретном изменении частоты гармонического возбуждения разница между резонансной
частотой конструкции иближайшей к ней частотой возбуждения (максимальная погрешность определе
ния частоты резонанса) составит не более половины шага приращения частоты. Несовпадение частот
возбужденияи резонансаможет привестикзанижению пиковогозначенияхарактеристики изавышению, в
свою очередь, коэффициента модального демпфирования. Максимальные погрешности измерения
отклика конструкции на резонансе, обусловленные конечным разрешением по частоте, приведены в
таблице 1.
Шаг приращения частоты в диапазоне
±
10 % значения резонансной частоты следует выбирать
такимобразом, чтобы погрешности измерения пикового значенияхарактеристики(модуля)и коэффици
ента модального демпфирования находились в пределах5 %. Расчетмаксимальнодопустимого прира
щения частоты в зависимости от частоты резонанса и коэффициента модального демпфирования
приведен в приложении В. Там жедан расчет минимального времени возбуждения на каждой фиксиро-
13