Экстремальный спектр отклика

Спектр Экстремальные отклика (ОРП) (или максимум спектра отклика (МРС)) определяется как кривая дает значение самого высокого пика отклика линейной одной степенью свободы (система SDOF) вибрации, в соответствии с ее естественным частота для данного коэффициента демпфирования . Реакция описывается здесь относительным перемещением массы этой системы относительно ее опоры. Ось х относится к собственной частоте и у-оси до самого высокого пика , умноженной на квадрат величины (2 π х собственных частот), по аналогии с относительным смещением спектра реакции ударной .

Сила вибрации может быть оценена путем расчета напряжений на математической или конечно-элементной модели конструкции и, например, сравнения с предельным напряжением материала. Это метод, используемый для определения размеров конструкции. Однако обычно проблема заключается в оценке относительной силы нескольких вибраций (вибрации, измеренные в реальной среде, измеренные вибрации в соответствии со стандартами, установление технических характеристик и т. Д.). Это сравнение было бы трудно провести, если бы использовалась точная модель конструкции, и, кроме того, это не всегда доступно, особенно на стадии разработки спецификации размеров.

Решение состоит в применении рассматриваемой вибрации к «стандартной» механической системе, которая, таким образом, не претендует на роль модели реальной конструкции, состоящей из опоры и N линейных резонаторов с одной степенью свободы, каждый из которых содержит масса, пружина и демпфирующее устройство.

Вибрация A считается более серьезной, чем вибрация B, если она вызывает наибольшее относительное смещение (т. Е. Наибольшее напряжение) в этой системе SDOF, чем вибрация B.

ERS генерируется из сигнала вибрации с использованием следующего процесса:
1. Выберите коэффициент демпфирования, на котором будет основываться ERS;
2. Предположим гипотетическую систему единой степени свободы с заданной собственной частотой (Гц);
3. Рассчитайте (с помощью моделирования временной развертки или из спектральной плотности мощности (PSD) вибрационного сигнала) наибольшее мгновенное относительное смещение, испытываемое массовым элементом этих SDOF в любое время во время воздействия рассматриваемой вибрации. Постройте это значение, умноженное на квадрат (2π x собственная частота), относительно собственной частоты гипотетической системы;
4. Повторите шаги 2 и 3 для других значений собственной частоты.

Полученный график называется экстремальным спектром отклика .

Примечание

Вибрация может повредить механическую систему в результате нескольких процессов, среди которых:

• превышение характерных мгновенных пределов напряжений ( предел текучести , предельное напряжение и т. д.)
• повреждение от усталости после применения большого количества циклов.

ERS используется согласно первому критерию. Второй рассматривается со спектром усталостных повреждений (FDS).

использованная литература

• Лаланн К. Анализ механической вибрации и ударов. Том 5: Разработка спецификаций , второе издание, ISTE - Wiley, 2009.