ГОСТ 31418-2010: Методы испытаний на стойкость к механическим внешним воздействующим факторам машин, приборов и других технических изделий. Испытания на удар с воспроизведением ударного спектра

Терминология ГОСТ 31418-2010: Методы испытаний на стойкость к механическим внешним воздействующим факторам машин, приборов и других технических изделий. Испытания на удар с воспроизведением ударного спектра оригинал документа:

3.28 вейвлет (wavelet): Временной сигнал на некоторой частоте, используемый для формирования сигнала возбуждения при испытаниях с воспроизведением заданного ударного спектра.

Примечание - Термин «вейвлет» в том смысле, как он применен в настоящем стандарте, не следует путать с аналогичным термином, используемым в теории вейвлетов или вейвлет-анализе.

Определения термина из разных документов: вейвлет

3.27 временное окно (time window): Длительность синтезированного временного сигнала, включающего в себя все заданные вейвлеты.

Примечание - Некоторые системы управления предусматривают удвоение временного окна и центрирование синтезированного временного сигнала относительно этого окна.

Определения термина из разных документов: временное окно

3.26 временной сигнал (time-history): Запись ускорения, скорости или перемещения как функции времени.

Определения термина из разных документов: временной сигнал

3.10 высокочастотная асимптота; ВЧА (high-frequency asymptote, HFA): Значение, к которому асимптотически стремится кривая ударного спектра в области высоких частот.

Примечание 1 - Знание высокочастотной асимптоты важно с практической точки зрения, поскольку она совпадает с пиковым значением сигнала возбуждения. Не следует его путать с пиковым значением ударного спектра.

Примечание 2 - Другое название высокочастотной асимптоты - ускорение нулевого периода.

Определения термина из разных документов: высокочастотная асимптота

3.4 демпфирование (damping): Обобщенная характеристика системы, описывающая уменьшение ее колебаний вследствие рассеяния механической энергии.

Примечание - На практике демпфирование зависит от таких характеристик системы, как форма конструкции, формы собственных колебаний, внутренние напряжения в конструкции, приложенные силы, уровень колебаний, материал конструкции, проскальзывание в соединениях и др.

Определения термина из разных документов: демпфирование

3.6 децибел; дБ (decibel; dB): Отношение двух величин в логарифмическом масштабе.

Примечание - Величина L, выражаемая в децибелах, связана с отношением двух других величин, Х и Х₀, формулой

Определения термина из разных документов: децибел

3.24 диапазон частот испытаний (test frequency range): Диапазон частот между нижней f₁и верхней f₂границами, соответствующими низшей и высшей частотам используемых для синтезирования временного сигнала вейвлетов, который зависит от формы заданного ударного спектра и возможностей испытательного оборудования с установленным образцом.

Примечание - Диапазон частот, в котором задан ударный спектр, шире диапазона частот испытаний и теоретически бесконечен (см. 3.10).

Определения термина из разных документов: диапазон частот испытаний

3.17 добротность (Q-factor): Величина, характеризующая степень остроты резонанса или избирательность по частоте колебательной механической системы с одной степенью свободы и обратная удвоенному коэффициенту демпфирования.

Определения термина из разных документов: добротность

3.21 допуск на сигнал (signal tolerance): Величина, выражаемая в процентах и определяемая формулой

где NF- среднеквадратичное значение задающего сигнала;

F- среднеквадратичное значение сигнала, воспроизведенного на вибростоле.

Примечание 1 - Данный параметр не зависит от того, какой параметр вибрации (ускорение, скорость или перемещение) используют для управления испытаниями.

Примечание 2 - Данный параметр применяют только для возбуждения синусоидальной вибрацией.

Определения термина из разных документов: допуск на сигнал

3.18 заданный ударный спектр (required SRS): Ударный спектр, форма которого установлена соответствующим нормативным документом (см. рисунок 3).

Примечание - Нормативным документом может быть определено несколько ударных спектров для разных значений добротности, каждый из которых используют в конкретном случае.

1 - заданный ударный спектр; 2 - реальный ударный спектр; 3 - область допуска (± 1,5 дБ);

Рисунок 3 - Типичный график ударного спектра (в логарифмическом масштабе)

Определения термина из разных документов: заданный ударный спектр

3.22 значимая часть временного сигнала (strong part of the time-history): Участок временного сигнала между двумя моментами времени, когда сигнал в первый раз достигает уровня 25 % пикового значения и когда он в последний раз опускается ниже этого уровня (см. рисунок 4).

Рисунок 4 - Типичная форма временного сигнала возбуждения

Определения термина из разных документов: значимая часть временного сигнала

3.11.2 контрольная точка (reference point): Одна из проверочных точек, сигнал с которой используют для управления режимом испытаний.

Определения термина из разных документов: контрольная точка

3.5 коэффициент демпфирования (damping ratio): Отношение коэффициента демпфирования системы к ее критическому коэффициенту демпфирования для систем с вязкостным демпфированием.

Определения термина из разных документов: коэффициент демпфирования

3.3 критическая частота (critical frequency): Частота колебаний, вызывающих (при их достаточно высоком уровне) неправильное функционирование образца, ухудшение его функциональных характеристик, механический резонанс или другие негативные эффекты отклика, например дребезжание.

Определения термина из разных документов: критическая частота

3.2 критический коэффициент демпфирования (critical damping): Наименьшее значение коэффициента демпфирования, при котором система, выведенная из состояния равновесия, возвращается в свое исходное положение за кратчайшее время без переколебаний.

Определения термина из разных документов: критический коэффициент демпфирования

3.9 окно Ханна (Hanning window): Временная весовая функция в форме косинусоидального колокола, подавляющая значения реализации сигнала в начале и в конце записи.

Определения термина из разных документов: окно Ханна

3.14 осциллятор (oscillator): Система с одной степенью свободы, способная производить или поддерживать механические колебания.

Определения термина из разных документов: осциллятор

3.15 пауза (pause): Интервал времени между двумя последовательными воспроизведениями заданного возбуждения.

Примечание - Длительность паузы Т, в секундах, следует выбирать такой, чтобы избежать значительных наложений отклика образца. Рекомендуемое значение Т должно удовлетворять условию

где f - первая собственная частота незатухающих колебаний образца, в герцах;

d - коэффициент критического демпфирования на частоте f, в герцах.

Определения термина из разных документов: пауза

3.16 предпочтительные направления воздействия (preferred testing axes): Три взаимно ортогональных направления, выбираемых таким образом, чтобы при воздействии вибрации в этих направлениях вероятность повреждения образца была максимальной.

Определения термина из разных документов: предпочтительные направления воздействия

3.11.1 проверочная точка (check point): Точка на крепежном приспособлении, на вибростоле или на образце, расположенная как можно ближе к одной из точек крепления и соединенная с ней жесткой связью.

Примечание 1 - Чтобы убедиться в точном соблюдении требований испытаний, используют несколько проверочных точек.

Примечание 2 - Если число точек крепления не более четырех, каждую из этих точек следует использовать в качестве проверочной. Если число точек крепления более четырех, в соответствующем нормативном документе должны быть определены четыре наиболее представительные точки, которые будут использованы в качестве проверочных.

Примечание 3 - В особых случаях, например для больших образцов или образцов сложной формы, когда проверочные точки не могут находиться вблизи точек крепления, положение проверочных точек должно быть определено соответствующим нормативным документом.

Примечание 4 - При испытании большого числа образцов небольших размеров, установленных с помощью одного крепежного приспособления, или при испытании образца небольшого размера, имеющего несколько точек крепления, управление может осуществляться по сигналу с датчика, установленного в одной проверочной (она же контрольная) точке. При этом сигнал управления будет в большей степени характеризовать вибрацию крепежного приспособления, а не образца в точках крепления. Это допустимо только в том случае, если частота низшего резонанса нагруженного крепежного приспособления значительно превышает верхнюю границу диапазона частот испытаний.

Определения термина из разных документов: проверочная точка

3.25 реальный ударный спектр (test SRS): Ударный спектр, рассчитанный по сигналу в контрольной точке вибростенда теоретически или с помощью средств анализа ударных спектров (см. рисунок 3).

Определения термина из разных документов: реальный ударный спектр

3.23 синтезированный временной сигнал (synthesized time-history): Временной сигнал, созданный искусственно таким образом, чтобы его ударный спектр был всюду не ниже заданного ударного спектра.

Определения термина из разных документов: синтезированный временной сигнал

3.12 собственная частота (natural frequency): Частота свободных колебаний конструкции (периодических или затухающих), зависящая только от физических характеристик этой конструкции (массы, жесткости и коэффициента демпфирования).

Определения термина из разных документов: собственная частота

3.8 стандартизованное ускорение свободного падения (standard acceleration due to gravity); g_n: Ускорение свободного падения, которое применительно к настоящему стандарту округлено до ближайшего целого числа, т. е. 10 м/с².

Определения термина из разных документов: стандартизованное ускорение свободного падения

3.11.3 точка измерения отклика (response points): Точка на образце, в которой проводят сбор данных при исследовании частотной характеристики образца.

Примечание 1 - Точек измерения отклика может быть несколько.

Примечание 2 - Эти точки не совпадают с проверочными или контрольными точками.

Определения термина из разных документов: точка измерения отклика

3.7 точка крепления (fixing point): Часть образца, находящаяся в контакте с крепежным приспособлением или вибростолом в том месте, где изделие обычно закрепляют при эксплуатации.

Примечание - Если в испытаниях для установки образца используют устройство, применяемое на месте эксплуатации изделия, то точку крепления определяют на этом устройстве, а не на образце.

Определения термина из разных документов: точка крепления

3.11 точки измерений (measuring points): Специальные точки трех видов, в которых проводят сбор данных при проведении испытаний.

Определения термина из разных документов: точки измерений

3.19 ударный спектр (shock response spectrum, SRS): График зависимости максимального отклика (перемещения, скорости или ускорения) на заданное входное воздействие ансамбля осцилляторов с заданным значением добротности от собственных частот колебаний этих осцилляторов без учета демпфирования.

Примечание 1 - При расчетах, если иное не обусловлено, используют линейные системы с одной степенью свободы с вязкостным демпфированием.

Примечание 2 - Нормативным документом для одних и тех же испытаний может быть установлено несколько ударных спектров для разных значений добротности, из которых выбирают то, что в наибольшей степени соответствует испытуемому образцу.

Определения термина из разных документов: ударный спектр

3.20 частота дискретизации (sampling frequency): Число выборочных значений сигнала в единицу времени (секунду) при записи или представлении сигнала в цифровом виде.

Определения термина из разных документов: частота дискретизации

3.13 число больших пиков отклика (number of high peaks of the response time-history): Полученное по результатам измерений (в точке измерения отклика) или расчетов отклика системы с одной степенью свободы (осциллятора) на заданное воздействие число пиков временного сигнала, превышающих заданное пороговое значение (см. рисунок 1).

1 - область положительных пиков, превышающих пороговое значение (+ 70 %);

Рисунок 1 - Пример отклика осциллятора на заданный временной сигнал возбуждения

Примечание 1 - Подсчет числа пиков в сигнале отклика используют потому, что цикличность этого сигнала маскируется наличием переходных процессов.

Примечание 2 - Под пиком сигнала понимают его отклонение от нуля в сторону положительных или отрицательных значений между двумя последовательными пересечениями нулевого уровня (см. рисунок 2).

Примечание 3 - Согласно настоящему стандарту предпочтительным является определение числа больших пиков по расчетам, а не измерениям, поскольку последние не всегда возможно выполнить.

1 - 1-й пик; 2 - 3-й пик; 3 - 2-й пик; 4 - точки пересечения нуля

Рисунок 2 - Пример идентификации пиков отклика, превышающих пороговое значение (70 %)

Определения термина из разных документов: число больших пиков отклика

3.1 ширина пика на уровне минус 3 дБ (-3 dB bandwidth): Ширина полосы частот между двумя точками амплитудно-частотной характеристики, расположенными на уровне 0,708 ее максимального значения, в предположении, что частотная характеристика в данной полосе частот описывает пик одиночного резонанса.

Определения термина из разных документов: ширина пика на уровне минус 3 дБ