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      2. 振動試驗中相關參數的應用

        時間:2024-06-07 00:55:47 物理畢業論文 我要投稿
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        振動試驗中相關參數的應用

          摘要:通過受試產品及試驗模擬件在振動試驗中,對數據進行應用分析,針對產品在振動試驗在不同狀態下,受試產品及模擬件在多部位的響應及傳遞參數響應分析方法,為產品在結構設計及安裝工藝提供有效的基礎支持,及其有著重要意義。在振動環境問題,提出需要熟悉振動測量技術應用,與數據采集分析。

          關鍵詞:工裝裝置 數據識別 交越頻率

          近年隨著軍用產品的迅猛發展,由于產品在錯綜復雜的環境因素下工作,帶來的不確定環境,涉及面廣,對本身產品的因素,及外界復雜環境帶來的突發條件,直接影響造成產品的結構及強度,可靠性問題日益突出,帶來的問題增多,而結構設計及強度問題尤為突出,所以就需要能夠在實驗室模擬外界環境的振動,進行振動數據采集、數據分析處理,從而提出產品分析方法、思路。

          一、模擬件振動數據采集

          受試件最好制作模擬件,以便得出測試各點振動響應狀態。由振動試驗完成。

          機械振動轉化為電信號是一種數據采集方式,振動傳感器分為:位移傳感器,速度傳感器,加速度傳感器,按測量原理分:變換電阻的有電位計式,應變式、壓阻式傳感器等等,這里采用壓電式傳感器,優點,結構簡單、牢固、體積小、重量輕、頻率響應范圍寬,動態范圍大,性能穩定、抗外界干擾能力強,

          本工作提供分析振動環境下的應用分析,在實驗室完成,振動試驗條件選擇《GJB150》執行,數據采集方法依據《GB.電工電子產品環境試驗設備基本參數檢驗試驗方法》。頻率選擇在5-2000變幅值進行掃頻試驗。

          二、夾具設計思路

          試驗夾具設計思路,首先考慮材料,鋁鎂合金較佳,有效減少在復雜的振動環境下帶來的振動不確定因素,材料應具有高頻特性及疲勞強度、剛性,阻尼大的特點,結構穩固切對稱,結構形式,為圓錐形、圓柱體型、梯形較為適宜,做到夾具與試件質心與振動臺面質心相同,并盡可能將質量重心降低。通常振動臺工作臺面8等分圓安裝螺孔,要將受試產品安裝在振動臺上,必有安裝夾具,夾具設計是一種相當復雜問題,因為產品要能夠真實將振動試驗幅值傳遞于產品,夾具質量要求非常嚴格,質量大受試件響應較好,但是會帶來振動臺超負荷,質量輕綜合復雜數據干擾較多,試驗室數據與實際數據差異較大。

          振動夾具設計思路應具備(1)掌握受試產品的試驗要求。及產品工作狀態。(2)熟練試驗應用規范,試件測試方法。(3)安裝方式,同實際試件安裝方式一致。(4)考慮三軸向使用同一夾具。(5)避開試件的固有頻率。(6)測試傳感器安裝,應反映各部位真實數據。

          三、振動試驗參數識別

          3.1 共振頻率識別

          在各種參數識別方法中,主要是各類多輸入、多輸出的方法,尤其多點隨機激勵多點模態分析方法,優點是速度快,精度高,識別參數完整,多點正弦掃頻能夠很好測試出逐階諧振頻率與多部位試驗數據。當激勵頻率等于r階固有頻率時,則相位共振準則。

          3.2 阻尼因子和廣義質量測量

          在共振頻率附近掃頻,在結構上選擇代表測試點,得出曲線,導出,在小阻尼近似表達式。

          3.3 交越點與交越頻率

          交越點是指試驗曲線改變定振方式的轉折點,是反映定加速度,定位移的折線,直接量化此點的變化情況,以便確定在交越點的抖動、突變,所以在試驗中曲線平滑為佳。如表1反映出在不同頻率幅值變化。

          從表1可見,正弦振動試驗規定交越頻率有一定的范圍,試驗嚴酷等級,所以,交越頻率設置要精確,從而定加速度、定位移轉換顯平滑。

          3.4 采樣頻率高控制分辨率

          采樣頻率越高,獲得的信號響應頻率越高,如果采樣總時間0.5秒,獲得3200線譜,則,實際常采用=1Hz~3 Hz滿足數據測試采樣,效果較佳。

          3.5 傳感器布控

          實驗室振動試驗是復現外界振動環境的現象,為了確保外界振動環境真實可靠,傳感器數據測試信號是重中之重,傳感器布控位置的控制與測試直接模擬反應近似實際狀態。

          (1)固定點是在受試件與臺面點處。

          (2)測試點,根據《GB2423》受試件所承受實際振動量值。

          (3)檢測點,在振動中采用監測與測量所產生的響應,也可是薄弱點,敏感點。

          (4)基準點,根據《GB2423》參與控制所用,可單點或多點控制。

          四、結論

          實驗室模擬振動試驗是驗證產品的有效方法,能夠真實有效的數據采樣,數據處理等,而數據的真實性是保證試驗的基礎,本文通過實驗室進行試驗,闡述相關參數的必要性,從而判斷數據有效性、正確性。

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