可靠性试验设备模拟运输振动台振动数据归纳
振动数据归纳的目的是为了最终得到产品的设计输入和考核规范。
数据转换
环境振动数据中若同时含有正弦和随机两种振动分量,且两者均不能忽略不计,则归纳结果应同时包含这两种振动分量,对此可用两种办法来实现。
①以宽带随机叠加正弦的形式给出。
②为便于试验的实施,也可归纳成单一形式的振动量值。此时,首先应判断环境振动数据中的主要分量是随机分量还是正弦分量,然后将非主要分量等效转换成主要分量,再进行叠加。
随机分量转换为正弦分量
归纳状态的选择原则
所选择的归纳状态既应保证其对应的数据满足平稳随机振动的假设(对随机振动数据而言),同时所选状态的总体又能比较真实地反映出实际振动环境的主要特征。在此前提下,归纳状态数应尽可能减少。
通过对实测大纲和完成了数据准备、数据分析、数据检验进入数据归纳的数据,通过工程判断就可知道它们是否属于同一母体了。例如,要为某运载工具建立试验规范时,通常按结构特性、机械阻抗、量值的变化等将其分成一些区域或区段来分别给出要求,特别对某一具体装备更是如此。因为相对运载工具,设备总是安装在一个很小的面积或范围内。因此,当同一装备安装在同一运载工具上的不同安装点时,这些点的测量数据也被认为是同一母体的,是可以归并在一起的。因此,对同一区域内各通道(各测点)同一方向上的测量数据,能满足数据准备、数据分析、数据检验要求的均可视为同一母体的数据。又如,同一车辆在同一路面以不同的车速行驶时,在同一测点的数据属于同一母体,可归在一起;不同车辆在同一路面上的相同测点位置上的数据也属于同一母体,可归在?起。当然,同一测点不同方向上的数据就不属于同一母体,因为就当前的试验模拟技术,暂时还不可能将垂直方向的数据和水平方向的数据作为同一母体将其归纳在-起。
应根据设备载体的技术要求,任何剖面和振源的特点来选择归纳状态,并遵循以下两个原则。
合并
允许将任务剖面中任务性质相似,与振动量值大小密切相关,参数值也相近的各个状态合并,从中选取一个鉍常用、较典型的状态作为这类的归纳状态。
分类
根据所要求的设计输入和实验室考核目的不同(例如,是环境适应性试验还是可靠性试验,是验收试验还是鉴定试验等),归纳状态可分为:
①产生振动景值的状态;
②经常使用的状态;
③振动景值与频率分布有显著变化的状态。
设备载体的类型与区域的划分
(1) 根据激励振源的特点划分。由于不同运载工具(飞机、舰船、车辆等)上的振源特性不同,应分别进行归纳。对同一运载工具,各区域的振动也不一样,如发动机及发动机附近的区域主要受发动机喷气噪声和转子不平衡所引起的振动的激励,应单独划分为发动机附近区域和发动机区等。
(2) 根据产品本身的特性和安装位置划分。如可划分为刚性安装、无减振支架安装、有减振支架安装等。在同一K域,由于产品重量和动态特性的差别而导致机械阻抗不同,使产品所受到的振动输入也会不一样。
(3) 不同测量方向的数据归纳。虽然实际环境的振动在许多情况下是在三个方向同时发生的,怛当前的现场测景和实验室的模拟都是按垂直、水平两方向进行的,所以振动数据通常需要按三个测量方向(如垂直、前后、左右)分别归纳。
(4) 参照国内外现有振动标准的习惯划分。一个产品可在多种运载工具上使用,即使在同一运载工具上使用,其安装也不是一个具体特定位置,而是一个大的区域。可参照国内外现有振动标准的习惯划分。
频段的划分和波形再现
频段的划分需根据数据点沿频率轴的分布情况来确定。划分的频段不宜过多,一般2?4段为宜。对于同一类型设备载体的同一区域,各测点数据划分的频率数及交越频率必须相同。随着当代试验技术的发展,现今的随机振动控制仪可以实现许多转折点(峰谷点),就试验的模拟性而言比划分频段的办法将更真实。
当今更先进的随机振动控制仪可以实现波形再现,即直接将数字化的典型时域波形通过随机振动控制仪输入振动台进行振动与冲击试验,不用通过将时域转换成频域进行试验,当然也就没有划分频段的必要了。
极值包络法
极值包络法是数据归纳的一种方法,早期用得较多。
1) 同一归纳状态下同一测点多次测量数据的归纳
(1) 环境试验。建议在摒弃少数孤立的突出数据(异常点)后,将随机振动各子样各谱线上的值归纳在一起。然后将值连在一起,形成包络线,作为其归纳结果。
得出规范谱
规范谱可以根据最终得到的包络线,并通过工程判断由紧贴包络线给出。
①对正弦振动可规范成等加速度、等速度、等位移线或它们的组合,在相邻频段的规范谱线在交越频率处的量值应该相同。 ,
②如用斜谱(升降谱),要考虑同一类型同一区域各个状态在同一频段上升降的一致性。
③如实测到的数据量不够,可以将紧贴包络线给出的规范谱再乘以必要安全系数。