振动与冲击数据采集大纲
数据采集前首先要制定现场振动与冲击数据采集大纲,它将涉及许多(duō)方面,下面以車(chē)载平台為(wèi)例来说明需包含的主耍内容.,
目的
主要说淸楚本次数据采集的用(yòng)途,如是用(yòng)于产品的设计与研制要求,还是用(yòng)于验收与鉴定要求等。
运载平台工况
一种运载工具,往往有(yǒu)多(duō)种工况(指在多(duō)种状态F使用(yòng)),就車(chē)载而言要包括:
車(chē)辆的类型
車(chē)辆的类型不同,其振动的谱型和量级会有(yǒu)所不同。如果一种電(diàn)子设备要安装在多(duō)种車(chē)型上使用(yòng),则此时的数据采集大纲应搜盖相应的車(chē)型。
車(chē)辆的栽荷
在环境适应性领域,一般都假设電(diàn)子设备本身的重景不影响平台的振动环境,也即无论電(diàn)子设备是否安装,平台与電(diàn)子设备连接点上的振动都是相同的。事实是電(diàn)子设备与平台连接后将构成一个新(xīn)的系统在振动。因此,严格地讲,上述假设是不正确的。当然,如果電(diàn)子设备没有(yǒu)给平台明显增加质景和刚度,这种假设在一定的精度范围内还是正确的。通常在平台的固有(yǒu)频率处,其结构响应是很(hěn)高的,当電(diàn)子设备安装在支撑结构上时,其质量加到结构的质址上,并以惯性影响平台结构的运动。此时,如果電(diàn)子设备的质ft相对于平台质量比较大,它会使整个系统的固有(yǒu)频率降低,并改变振型:如果電(diàn)子设备质量很(hěn)大而支撑结构的布局刚度又(yòu)较小(xiǎo),它会引起局部支撑弯曲,产生新(xīn)的低频局部共振频率。如果電(diàn)子设备的安装使它的作用(yòng)如同平台结构的部件,则電(diàn)子设备的结构增加了平台的刚度,并可(kě)能(néng)明显影响平台的振动模态频率和振型。当電(diàn)子设备的质量与整个平台相比尽管较小(xiǎo),但与它的支撑结构相比质蛩还是较大时,其安装处的局部振动量级会发生大的变化。从上面的叙述可(kě)见,数据采集大纲要规定被实测的载荷,因為(wèi)空载、半载与满载会明显不一样。如可(kě)能(néng),要规定载荷的类型,最好是装上一个质量与动态特性和電(diàn)子设备相类似的结构楳型进行数据采集。
車(chē)辆的速度
运载平台的速度不同,其振动的谱型也不同,通常是速度越高振动与冲击(过障碍物(wù))S值越大,其谱型也是速度越高高频成分(fēn)越丰富越大。
車(chē)辆行驶的路面
車(chē)辆的振动是由路面对轮胎的激励,通过悬挂系统传到車(chē)厢底板上的,車(chē)辆行驶的路面通常有(yǒu)一级公路、二级公路、三级公路、等外级公路(土路、比利时路、搓板路等)、高速公路等,各种路面所激起的谱型和量级都有(yǒu)所不同。例如,人们往往感觉到車(chē)辆在三级公路上低速行驶时的振动比在高速公路高速行驶时的振动大,其实不然,从实测到的数据看,后者的振动大于前者的振动。即前者(在三级公路上低速行驶时)的振动频率低,位移幅值大,后者的振动频率高,加速度高。
测点的布置和数竃
随着車(chē)型、载荷、速度、路面的不同,車(chē)辆承载底板各不同部位上的振动与冲击都会有(yǒu)所不同,测点布和数量要认真考虑到这些不同。当尚未确定電(diàn)子设备在承载底板上的安装位置,或如果需耍得到整个承载底板的振动与冲击,则应在整个承载底板上进行测点布H;如果要得到承载底板上的最大振动与冲击量值,应将测点布置在相对于前进方向的承载底板后1/3的區(qū)域内;如果已知電(diàn)子设备的安装位置,则应将测点布置在電(diàn)子设备的安装位置处,如可(kě)能(néng),最好在電(diàn)子设备与承载底板的各连接点上都布置传感器测点。振动与冲击发生在三个相互垂直的轴線(xiàn)方向上,是否需要在三轴向上采集,或哪些测点需在三轴向上采集,这也是数据采集大纲要给出的。
采集数据的频率范围、持续时间
采集数据的频率范围是指采集、记录和分(fēn)析的最高与最低频率。数据采集大纲要给出采集数据的频率范围。采集数据的频率范围由运载工具的特性确定,不同的运载工具产生的振动频率也不同。
最低频率:对运载工具的振动与冲击数据采集考虑到不小(xiǎo)于1Hz就足够了。
最高频率:可(kě)根据所要采集平台的最高显著频率、实验室试验中能(néng)够模拟的最高频率、数据采集系统可(kě)达到的最髙频率等来确定。另外,最高频率还会受到总数据带宽或系统带宽,以及测量系统的各种仪器的影响,选择时往往比较复杂。