振動與沖擊數(shù)據(jù)采集大綱
數(shù)據(jù)采集前首先要制定現(xiàn)場振動與沖擊數(shù)據(jù)采集大綱,它將涉及許多方面,下面以車載平臺為例來說明需包含的主耍內(nèi)容.,
目的
主要說淸楚本次數(shù)據(jù)采集的用途,如是用于產(chǎn)品的設(shè)計與研制要求,還是用于驗收與鑒定要求等。
運載平臺工況
一種運載工具,往往有多種工況(指在多種狀態(tài)F使用),就車載而言要包括:
車輛的類型
車輛的類型不同,其振動的譜型和量級會有所不同。如果一種電子設(shè)備要安裝在多種車型上使用,則此時的數(shù)據(jù)采集大綱應(yīng)搜蓋相應(yīng)的車型。
車輛的栽荷
在環(huán)境適應(yīng)性領(lǐng)域,一般都假設(shè)電子設(shè)備本身的重景不影響平臺的振動環(huán)境,也即無論電子設(shè)備是否安裝,平臺與電子設(shè)備連接點上的振動都是相同的。事實是電子設(shè)備與平臺連接后將構(gòu)成一個新的系統(tǒng)在振動。因此,嚴格地講,上述假設(shè)是不正確的。當然,如果電子設(shè)備沒有給平臺明顯增加質(zhì)景和剛度,這種假設(shè)在一定的精度范圍內(nèi)還是正確的。通常在平臺的固有頻率處,其結(jié)構(gòu)響應(yīng)是很高的,當電子設(shè)備安裝在支撐結(jié)構(gòu)上時,其質(zhì)量加到結(jié)構(gòu)的質(zhì)址上,并以慣性影響平臺結(jié)構(gòu)的運動。此時,如果電子設(shè)備的質(zhì)ft相對于平臺質(zhì)量比較大,它會使整個系統(tǒng)的固有頻率降低,并改變振型:如果電子設(shè)備質(zhì)量很大而支撐結(jié)構(gòu)的布局剛度又較小,它會引起局部支撐彎曲,產(chǎn)生新的低頻局部共振頻率。如果電子設(shè)備的安裝使它的作用如同平臺結(jié)構(gòu)的部件,則電子設(shè)備的結(jié)構(gòu)增加了平臺的剛度,并可能明顯影響平臺的振動模態(tài)頻率和振型。當電子設(shè)備的質(zhì)量與整個平臺相比盡管較小,但與它的支撐結(jié)構(gòu)相比質(zhì)蛩還是較大時,其安裝處的局部振動量級會發(fā)生大的變化。從上面的敘述可見,數(shù)據(jù)采集大綱要規(guī)定被實測的載荷,因為空載、半載與滿載會明顯不一樣。如可能,要規(guī)定載荷的類型,最好是裝上一個質(zhì)量與動態(tài)特性和電子設(shè)備相類似的結(jié)構(gòu)楳型進行數(shù)據(jù)采集。
車輛的速度
運載平臺的速度不同,其振動的譜型也不同,通常是速度越高振動與沖擊(過障礙物)S值越大,其譜型也是速度越高高頻成分越豐富越大。
車輛行駛的路面
車輛的振動是由路面對輪胎的激勵,通過懸掛系統(tǒng)傳到車廂底板上的,車輛行駛的路面通常有一級公路、二級公路、三級公路、等外級公路(土路、比利時路、搓板路等)、高速公路等,各種路面所激起的譜型和量級都有所不同。例如,人們往往感覺到車輛在三級公路上低速行駛時的振動比在高速公路高速行駛時的振動大,其實不然,從實測到的數(shù)據(jù)看,后者的振動大于前者的振動。即前者(在三級公路上低速行駛時)的振動頻率低,位移幅值大,后者的振動頻率高,加速度高。
測點的布置和數(shù)竃
隨著車型、載荷、速度、路面的不同,車輛承載底板各不同部位上的振動與沖擊都會有所不同,測點布和數(shù)量要認真考慮到這些不同。當尚未確定電子設(shè)備在承載底板上的安裝位置,或如果需耍得到整個承載底板的振動與沖擊,則應(yīng)在整個承載底板上進行測點布H;如果要得到承載底板上的最大振動與沖擊量值,應(yīng)將測點布置在相對于前進方向的承載底板后1/3的區(qū)域內(nèi);如果已知電子設(shè)備的安裝位置,則應(yīng)將測點布置在電子設(shè)備的安裝位置處,如可能,最好在電子設(shè)備與承載底板的各連接點上都布置傳感器測點。振動與沖擊發(fā)生在三個相互垂直的軸線方向上,是否需要在三軸向上采集,或哪些測點需在三軸向上采集,這也是數(shù)據(jù)采集大綱要給出的。
采集數(shù)據(jù)的頻率范圍、持續(xù)時間
采集數(shù)據(jù)的頻率范圍是指采集、記錄和分析的最高與最低頻率。數(shù)據(jù)采集大綱要給出采集數(shù)據(jù)的頻率范圍。采集數(shù)據(jù)的頻率范圍由運載工具的特性確定,不同的運載工具產(chǎn)生的振動頻率也不同。
最低頻率:對運載工具的振動與沖擊數(shù)據(jù)采集考慮到不小于1Hz就足夠了。
最高頻率:可根據(jù)所要采集平臺的最高顯著頻率、實驗室試驗中能夠模擬的最高頻率、數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)可達到的最髙頻率等來確定。另外,最高頻率還會受到總數(shù)據(jù)帶寬或系統(tǒng)帶寬,以及測量系統(tǒng)的各種儀器的影響,選擇時往往比較復雜。