Sec14冲击响应谱分析
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冲击响应谱绝对校准研究中冲击响应谱的计算方法
曹亦庆;李新良;秦海峰;郑喜红
【期刊名称】《计测技术》
【年(卷),期】2007(027)003
【摘要】介绍了应用于冲击响应谱绝对校准中的冲击响应谱的计算方法,该方法的实现基于MATLAB编程语言,即通过MATLAB中的仿真直接求解单自由度二阶微分方程的数值解以获得冲击响应谱的绝对复现.
【总页数】3页(P10-11,42)
【作者】曹亦庆;李新良;秦海峰;郑喜红
【作者单位】中国一航北京长城计量测试技术研究所,北京,100095;中国一航北京长城计量测试技术研究所,北京,100095;中国一航北京长城计量测试技术研究所,北京,100095;中国飞行试验研究院,陕西,西安,710089
【正文语种】中文
【中图分类】TB936
【相关文献】
1.冲击响应谱校准技术的研究 [J], 厉巍;陈永久;朱永晓
2.冲击响应谱校准技术的研究 [J], 厉巍;陈永久;朱永晓
3.基于LabVIEW的冲击响应谱校准系统研究 [J], 朱永晓;厉巍
4.一种冲击响应谱试验设备校准装置的研制 [J], 白天;赵健;闫磊
5.一种宇航继电器冲击响应谱等效计算方法的研究 [J], 宋伟;孟晓脉;王力;纪明明;纪志坡;陈永刚
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考虑谱跌的舰载设备冲击响应谱分析法
1 舰载设备冲击响应谱分析
舰载设备冲击响应谱分析是指利用有限的水中数据,如波形和能量谱,来描述信号的多模态信号分析,从而给出物理应力和船舶结构的集合反应。
从最简单的振动理论出发,尝试建立一种有效的船舶结构特征参数和船舶力学参数间的相互作用。
舰载设备冲击响应谱分析主要用来检测和预测舰载设备的效率,避免隐藏的潜在的损坏,从而达到最优的设计生物学,或者可以根据谱跌的采样数据,建立舰载设备的振动力学模型,从而更加准确、可靠地判断舰载设备的机械参数和性能参数。
2 谱跌分析法
谱跌分析法指的是用谱去评估和分析在舰载设备上进行冲击试验所获取到的信息,从而预测舰载设备在船舶结构中的行为。
该方法首先采用了Fourier变换,分析信号所处在的频率域,并把信号中的频率特征分离出来,对响应谱进行分析。
进而可以确定振动频率,并根据采样数据结构谱分析,确定信号背景的频率。
舰载设备的冲击响应谱可以用来总结舰载设备的整体响应特性,以及舰载设备和船舶结构之间的相互作用。
3 冲击响应谱分析法的应用
使用冲击响应谱分析法可以快速地分析舰载设备对结构力学变化的反应,从而精确地识别结构力学参数。
在谱跌分析中,可以快速准
确地识别和确定结构力学参数,也就是说,这种测试方法可以用来判断舰载设备的可靠性、强度和稳定性。
此外,使用这种分析法还可以确立舰载设备的性能指标,如最大承载能力、应力和压力,从而有效掌控和调整舰载设备的性能。
以上是关于舰载设备冲击响应谱分析法的相关介绍,最终能够更准确地预测和识别舰载设备的机械参数和力学特性,从而通过谱跌分析实现最佳的船舶设计和分析。
冲击响应谱培训手册一、冲击响应谱概述:冲击响应谱试验机是用于完成冲击响应谱试验的环境试验设备。
冲击响应谱是一系列频率不同、具有一定阻尼的单自由度线性系统受到冲击所产生的最大响应值与系统频率的关系曲线,它以系统的固有频率为横坐标,以其响应峰值为纵坐标,其加速度的时间历程为振荡衰减的形式,持续时间一般小于20ms,其能量分布在较宽的频率范围内。
产品受冲击作用,其冲击响应的最大值意味着产品出现最大应力,从频域分析冲击对设备的损伤情况更真实有效。
冲击响应谱的用途极其广泛,其可以用做衡量冲击作用效果的尺度、可以用于冲击事件的统计分析、可以用于不同冲击波形的等效转换、可以用于试验有效性及重复性检查,也可以用于指导承受冲击作用系统的设计。
冲击响应谱对冲击脉冲的类型和产生冲击的方法没有严格的要求,实验的灵活性较大;通过对冲击响应谱的分析,可以对设备各部件所承受的最大冲击载荷有比较准确的把握,从而预测出冲击潜在的破坏。
冲击响应谱是对产品实施抗冲击设计的分析基础,在航空、航天及其它火工品科研生产和有关重大科技专项中,冲击响应谱试验已经成为必做的环境试验之一。
HSRS系统是一种气动式冲击响应谱试验机,它革新了冲击的发力方式,采用压缩气体推动冲击锤,可以产生比摆锺更大的冲击能量,占用空间小,易于安装和维修,安全性高,更换试件和波形垫方便。
本系统包含了一个基座、一块冲击谐振板、两套水平导轨、一个冲击锤、两个冲击气缸、一套台面复位装置、两套冲击缓冲垫和相应的控制仪。
在做冲击响应谱试验时,在前后座安放好相应的缓冲垫,然后将试件固定在谐振板台面上,设置好冲击锤的前冲压力和刹车时间,在前冲压力的推动下,冲击锤冲击到谐振板上,然后反弹缩回,同时谐振板上产生具有高频振荡随时间衰减的冲击波,从而完成一次试验。
前冲压力决定了冲击峰值加速度的大小,而前后波形垫决定了冲击响应谱谱形的斜率、转折频率等。
系统的控制和测量功能均通过计算机来进行。
冲击响应谱容差曲线
冲击响应谱容差曲线通常用于描述结构在地震等冲击性负载下的响应特性。
容差曲线是对结构在不同地震波形下的冲击响应谱的统计分析,它考虑了一系列地震波形对结构响应的影响。
以下是冲击响应谱容差曲线的一般概念和涉及的关键术语:
冲击响应谱(Impulse(Response(Spectrum):(冲击响应谱描述了结构在单一单位冲击负载下的响应,通常是加速度与时间的关系。
它是地震工程中用于分析结构动力响应的一种工具。
容差曲线(Envelop(Curve):(容差曲线是多个冲击响应谱的统计总结,以考虑不同地震波形的影响。
通过考虑不同地震事件的变化,容差曲线提供了结构在实际地震中可能遇到的不同响应的范围。
容差 Enveloping):(容差是通过比较多个冲击响应谱来获得的,以确定在给定概率水平下,结构响应的可能范围。
容差曲线通常由最小和最大响应谱之间的包络线构成。
容差曲线的构建可以通过以下步骤进行:
采集一系列地震波形,代表可能的地震事件。
对每个地震波形计算相应的冲击响应谱。
在每个频率点上比较所有冲击响应谱,选择最大和最小响应。
构建容差曲线,这是最小和最大响应之间的包络线。
这样的容差曲线提供了对结构在实际地震中可能的变化响应的一种统计描述。
它在地震工程设计中有助于更全面地了解结构的性能。
请注意,这是一个简要的概述,具体的方法和标准可能根据特定的地震工程规范和要求而有所不同。
冲击响应谱及冲击等效分析冲击响应谱及冲击等效分析是结构工程中一种常用的动力分析方法,其主要用于评估结构在地震或其他冲击载荷作用下的响应情况。
在冲击响应谱分析中,将冲击载荷根据不同频率进行分解,得到不同频率下的响应加速度,再根据加速度与频率的关系,绘制出冲击响应谱图以评估结构的强度和稳定性。
1.冲击载荷分解:将冲击载荷根据频率进行分解,得到不同频率下的冲击加速度。
2.冲击响应求解:根据结构的动力特性,结合分解得到的冲击加速度,计算结构在不同频率下的响应加速度。
3.冲击响应谱计算:根据不同频率下的响应加速度,绘制冲击响应谱图。
4.改进的冲击响应谱方法:一般情况下,冲击响应谱分析是基于结构的最大响应来进行的。
但在一些特殊情况下,最大响应并不一定发生在与冲击载荷频率一致的情况下。
因此,一种改进的冲击响应谱方法被提出,即将冲击响应谱与结构频率的频谱进行叠加,得到改进的冲击响应谱。
冲击等效分析是一种简化的冲击响应谱方法,其主要目的是将冲击响应谱转化为等效静力载荷,以简化结构的分析。
冲击等效分析主要包括以下几个步骤:1.冲击载荷的等效:根据冲击响应谱图,选择一个代表性频率,计算当频率下的冲击加速度。
2.冲击响应的等效:根据冲击加速度和几何特性,计算结构在冲击载荷作用下的等效静力载荷。
3.结构静力分析:应用等效静力载荷对结构进行静力分析,计算结构的响应。
冲击等效分析的主要优点是简化了结构动力分析的复杂度,对于简化的结构或低频地震作用下的结构具有较好的适用性。
然而,冲击等效分析也存在一定的局限性,无法准确考虑结构的动力特性和频谱特性。
综上所述,冲击响应谱及冲击等效分析是结构工程中常用的动力分析方法,通过分析冲击载荷对结构的影响,评估结构的强度和稳定性。
通过冲击响应谱分析和冲击等效分析,可以得到结构在冲击载荷作用下的响应加速度和等效静力载荷,为结构设计和抗震设计提供参考依据。
半正弦冲击与冲击响应谱
半正弦冲击是一种特殊的冲击载荷类型,其载荷具有类似于正弦函数
的波形,但是具有一个陡峭的上升沿和一个平缓的下降沿。
这种载荷类型
主要用于模拟突然的力作用或者爆炸性的冲击载荷。
在实际工程中,半正
弦冲击常常用于测试和研究材料和结构的耐久性、抗冲击性等性能。
冲击响应谱是一种重要的工程分析方法,通常用于预测和评估结构在
地震、爆炸、风暴等自然灾害或者人工冲击事件中的响应。
冲击响应谱可
以通过对结构的加速度、速度和位移等响应信号进行傅里叶变换得到,它
反映了结构在不同频率下受到冲击载荷时的响应情况。
在应用半正弦冲击进行结构冲击试验时,需要通过测量结构的加速度、速度和位移等响应信号,得到其冲击响应谱。
首先需要对实验中的半正弦
冲击载荷进行预处理,例如校准冲击质量、冲击速度等参数,确保冲击质
量和速度符合要求。
然后,在进行冲击试验时,需要选择合适的试验参数
和测量设备,通过分析得到结构的响应信号和响应谱。
在实际应用中,半正弦冲击与冲击响应谱常常相互结合,用于评估结
构的抗震性能、抗冲击性能等。
通过比较不同载荷、不同频率下的冲击响
应谱曲线,可以评估结构的响应特性,选择合适的材料、结构设计方案等,提高结构的抗震性能和安全性。
此外,半正弦冲击与冲击响应谱还常用于
验证有限元模型的准确性和精度,提高模型的可靠性和预测能力。
综上所述,半正弦冲击与冲击响应谱作为重要的工程分析方法,为评
估结构的抗震性能、抗冲击性能提供了重要的手段和指导,对于提高结构
的安全性和可靠性有着重要的作用。
冲击响应谱冲击响应谱通常简称“冲击谱”,它是工程中广泛应用的一个重要概念。
国家电工委员会(IEC )、国家标准化组织(ISO)所属的技术委员会以及我国的国家标准,都已经把冲击谱作为规定冲击环境的方法之一。
因此,冲击谱是对设备实施抗冲击设计的分析基础,也是控制产品冲击环境模拟实验的基本参数。
所谓冲击谱,是将冲击源施加于一系列线性、单自由度质量-弹簧系统时,将各单自由度系统的响应运动中的最大响应值,作为对应于系统固有频率的函数而绘制的曲线,即称为冲击谱。
由定义可知,冲击谱是单自由度系统受冲击作用后所产生的响应运动在频域中的特性描述。
它不同于冲击源的傅里叶频谱,其区别在于:傅里叶频谱仅仅研究冲击源本身在频域中的能量分布属性,只是冲击源函数在频域中的展开,它不涉及任何一个要研究的机械系统的响应。
虽然冲击频谱与傅里叶频谱两者都是频率的函数,但有着明显的区别。
换言之,冲击谱是一系列固有频率不同的单自由度线性系统受同一冲击激励响应的总结果。
产品受冲击作用,其冲击响应的最大值意味着产品出现最大应力,即试验样品有最大的变形。
因此,冲击响应的最大加速度Amax 与产品受冲击作用造成的损伤及故障产生的原因直接相关,由此引出了最大冲击响应谱。
3最大冲击响应谱又可以作如下细分1. 正初始冲击响应谱(+I)是指激励脉冲持续时间内,一系列被激励单自由度系统与激励脉冲同方向上出现的最大响应值。
Amax(+I)与相应系统的固有频率fn 的关系曲线。
2. 正残余冲击响应谱(+R)是指激励脉冲持续时间结束后,一系列被激单自由度系统与激励脉冲同方向上出现的最大响应值Amax (+R)与相应系统的固有频率fn 的关系曲线。
3. 负初始冲击响应谱(-I )是指激励脉冲持续时间内,一系列被激励单自由度系统与激励脉冲反方向上出现的最大值Amax (-I )与相应的系统固有频率fn 的关系曲线。
4. 负残余冲击响应谱(-R)是指激励脉冲持续时间结束后,一系列被激单自由度系统与激励脉冲反方向上出现的最大值Amax (-R )与相应的系统固有频率fn 的关系曲线。
实验室冲击响应谱比对参数识别技术研究
舒礼邦;陈东东;张静
【期刊名称】《电子产品可靠性与环境试验》
【年(卷),期】2022(40)4
【摘要】冲击响应谱试验一般将时域波形加速度峰值和冲击响应谱拐点频率作为比对参数,但比对方法没有统一的标准。
为了提高两个参数的比对精度,建立了冲响低通滤波截止频率模型和冲击响应谱传递率模型。
利用半正弦波的频谱截止频率和傅里叶变换性质建立了低通截止频率模型,并用最小二乘数值方法,求解出模型的线性项、二次项、三次项解析式,验证出实测数据和利用二次项解析式得到的数据最逼近。
将多激励点冲响数据构成向量的L2-范数作为系统激励,监测的冲响数据作为系统响应,依据信号Laplace和Fourier变换关系,推导了冲击响应谱传递率模型,其模型曲线的拐点峰值明显尖锐,更易识别。
两种模型提高了比对冲响时域加速度峰值的准确性,降低了冲响谱直接识别拐点频率的误差。
【总页数】10页(P52-61)
【作者】舒礼邦;陈东东;张静
【作者单位】中国电子科技集团公司第五十五研究所;南京奥马微波光电产品检测中心有限公司
【正文语种】中文
【中图分类】TB523;V216.55
【相关文献】
1.冲击响应谱计算相关参数选择的研究
2.振动台进行冲击响应谱试验控制参数优化方法
3.摆锤式冲击试验机的加速度频率响应谱及基本参数计算式
4.新型冲击响应谱发生器试验参数智能协同优化设计
5.冲击响应谱试验参数的设置
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