振動(dòng)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(chǎng)振動(dòng)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(tái)為例來(lái)說(shuō)明需包含的主耍內(nèi)容.,
目的
主要說(shuō)淸楚本次數(shù)據(jù)采集的用途,如是用于產(chǎn)品的設(shè)計(jì)與研制要求,還是用于驗(yàn)收與鑒定要求等。
運(yùn)載平臺(tái)工況
一種運(yùn)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(dòng)的譜型和量級(jí)會(huì)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(shí)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(tái)的振動(dòng)環(huán)境,也即無(wú)論電子設(shè)備是否安裝,平臺(tái)與電子設(shè)備連接點(diǎn)上的振動(dòng)都是相同的。事實(shí)是電子設(shè)備與平臺(tái)連接后將構(gòu)成一個(gè)新的系統(tǒng)在振動(dòng)。因此,嚴(yán)格地講,上述假設(shè)是不正確的。當(dāng)然,如果電子設(shè)備沒有給平臺(tái)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(tái)的固有頻率處,其結(jié)構(gòu)響應(yīng)是很高的,當(dāng)電子設(shè)備安裝在支撐結(jié)構(gòu)上時(shí),其質(zhì)量加到結(jié)構(gòu)的質(zhì)址上,并以慣性影響平臺(tái)結(jié)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)。此時(shí),如果電子設(shè)備的質(zhì)ft相對(duì)于平臺(tái)質(zhì)量比較大,它會(huì)使整個(gè)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(huì)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(tái)結(jié)構(gòu)的部件,則電子設(shè)備的結(jié)構(gòu)增加了平臺(tái)的剛度,并可能明顯影響平臺(tái)的振動(dòng)模態(tài)頻率和振型。當(dāng)電子設(shè)備的質(zhì)量與整個(gè)平臺(tái)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(shí),其安裝處的局部振動(dòng)量級(jí)會(huì)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(shí)測(cè)的載荷,因?yàn)榭蛰d、半載與滿載會(huì)明顯不一樣。如可能,要規(guī)定載荷的類型,最好是裝上一個(gè)質(zhì)量與動(dòng)態(tài)特性和電子設(shè)備相類似的結(jié)構(gòu)楳型進(jìn)行數(shù)據(jù)采集。
車輛的速度
運(yùn)載平臺(tái)的速度不同,其振動(dòng)的譜型也不同,通常是速度越高振動(dòng)與沖擊(過(guò)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(dòng)是由路面對(duì)輪胎的激勵(lì),通過(guò)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(jí)公路、二級(jí)公路、三級(jí)公路、等外級(jí)公路(土路、比利時(shí)路、搓板路等)、高速公路等,各種路面所激起的譜型和量級(jí)都有所不同。例如,人們往往感覺到車輛在三級(jí)公路上低速行駛時(shí)的振動(dòng)比在高速公路高速行駛時(shí)的振動(dòng)大,其實(shí)不然,從實(shí)測(cè)到的數(shù)據(jù)看,后者的振動(dòng)大于前者的振動(dòng)。即前者(在三級(jí)公路上低速行駛時(shí))的振動(dòng)頻率低,位移幅值大,后者的振動(dòng)頻率高,加速度高。
測(cè)點(diǎn)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(dòng)與沖擊都會(huì)有所不同,測(cè)點(diǎn)布和數(shù)量要認(rèn)真考慮到這些不同。當(dāng)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(gè)承載底板的振動(dòng)與沖擊,則應(yīng)在整個(gè)承載底板上進(jìn)行測(cè)點(diǎn)布H;如果要得到承載底板上的最大振動(dòng)與沖擊量值,應(yīng)將測(cè)點(diǎn)布置在相對(duì)于前進(jìn)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(cè)點(diǎn)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(diǎn)上都布置傳感器測(cè)點(diǎn)。振動(dòng)與沖擊發(fā)生在三個(gè)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(cè)點(diǎn)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(shí)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(yùn)載工具的特性確定,不同的運(yùn)載工具產(chǎn)生的振動(dòng)頻率也不同。
最低頻率:對(duì)運(yùn)載工具的振動(dòng)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(tái)的最高顯著頻率、實(shí)驗(yàn)室試驗(yàn)中能夠模擬的最高頻率、數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)可達(dá)到的最髙頻率等來(lái)確定。另外,最高頻率還會(huì)受到總數(shù)據(jù)帶寬或系統(tǒng)帶寬,以及測(cè)量系統(tǒng)的各種儀器的影響,選擇時(shí)往往比較復(fù)雜。