可靠性試驗設(shè)備模擬運輸振動臺振動數(shù)據(jù)歸納
振動數(shù)據(jù)歸納的目的是為了最終得到產(chǎn)品的設(shè)計輸入和考核規(guī)范。
數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換
環(huán)境振動數(shù)據(jù)中若同時含有正弦和隨機兩種振動分量,且兩者均不能忽略不計,則歸納結(jié)果應(yīng)同時包含這兩種振動分量,對此可用兩種辦法來實現(xiàn)。
①以寬帶隨機疊加正弦的形式給出。
②為便于試驗的實施,也可歸納成單一形式的振動量值。此時,首先應(yīng)判斷環(huán)境振動數(shù)據(jù)中的主要分量是隨機分量還是正弦分量,然后將非主要分量等效轉(zhuǎn)換成主要分量,再進行疊加。
隨機分量轉(zhuǎn)換為正弦分量
歸納狀態(tài)的選擇原則
所選擇的歸納狀態(tài)既應(yīng)保證其對應(yīng)的數(shù)據(jù)滿足平穩(wěn)隨機振動的假設(shè)(對隨機振動數(shù)據(jù)而言),同時所選狀態(tài)的總體又能比較真實地反映出實際振動環(huán)境的主要特征。在此前提下,歸納狀態(tài)數(shù)應(yīng)盡可能減少。

通過對實測大綱和完成了數(shù)據(jù)準(zhǔn)備、數(shù)據(jù)分析、數(shù)據(jù)檢驗進入數(shù)據(jù)歸納的數(shù)據(jù),通過工程判斷就可知道它們是否屬于同一母體了。例如,要為某運載工具建立試驗規(guī)范時,通常按結(jié)構(gòu)特性、機械阻抗、量值的變化等將其分成一些區(qū)域或區(qū)段來分別給出要求,特別對某一具體裝備更是如此。因為相對運載工具,設(shè)備總是安裝在一個很小的面積或范圍內(nèi)。因此,當(dāng)同一裝備安裝在同一運載工具上的不同安裝點時,這些點的測量數(shù)據(jù)也被認(rèn)為是同一母體的,是可以歸并在一起的。因此,對同一區(qū)域內(nèi)各通道(各測點)同一方向上的測量數(shù)據(jù),能滿足數(shù)據(jù)準(zhǔn)備、數(shù)據(jù)分析、數(shù)據(jù)檢驗要求的均可視為同一母體的數(shù)據(jù)。又如,同一車輛在同一路面以不同的車速行駛時,在同一測點的數(shù)據(jù)屬于同一母體,可歸在一起;不同車輛在同一路面上的相同測點位置上的數(shù)據(jù)也屬于同一母體,可歸在?起。當(dāng)然,同一測點不同方向上的數(shù)據(jù)就不屬于同一母體,因為就當(dāng)前的試驗?zāi)M技術(shù),暫時還不可能將垂直方向的數(shù)據(jù)和水平方向的數(shù)據(jù)作為同一母體將其歸納在-起。
應(yīng)根據(jù)設(shè)備載體的技術(shù)要求,任何剖面和振源的特點來選擇歸納狀態(tài),并遵循以下兩個原則。
合并
允許將任務(wù)剖面中任務(wù)性質(zhì)相似,與振動量值大小密切相關(guān),參數(shù)值也相近的各個狀態(tài)合并,從中選取一個鉍常用、較典型的狀態(tài)作為這類的歸納狀態(tài)。
分類
根據(jù)所要求的設(shè)計輸入和實驗室考核目的不同(例如,是環(huán)境適應(yīng)性試驗還是可靠性試驗,是驗收試驗還是鑒定試驗等),歸納狀態(tài)可分為:
①產(chǎn)生振動景值的狀態(tài);
②經(jīng)常使用的狀態(tài);
③振動景值與頻率分布有顯著變化的狀態(tài)。
設(shè)備載體的類型與區(qū)域的劃分
(1) 根據(jù)激勵振源的特點劃分。由于不同運載工具(飛機、艦船、車輛等)上的振源特性不同,應(yīng)分別進行歸納。對同一運載工具,各區(qū)域的振動也不一樣,如發(fā)動機及發(fā)動機附近的區(qū)域主要受發(fā)動機噴氣噪聲和轉(zhuǎn)子不平衡所引起的振動的激勵,應(yīng)單獨劃分為發(fā)動機附近區(qū)域和發(fā)動機區(qū)等。
(2) 根據(jù)產(chǎn)品本身的特性和安裝位置劃分。如可劃分為剛性安裝、無減振支架安裝、有減振支架安裝等。在同一K域,由于產(chǎn)品重量和動態(tài)特性的差別而導(dǎo)致機械阻抗不同,使產(chǎn)品所受到的振動輸入也會不一樣。
(3) 不同測量方向的數(shù)據(jù)歸納。雖然實際環(huán)境的振動在許多情況下是在三個方向同時發(fā)生的,怛當(dāng)前的現(xiàn)場測景和實驗室的模擬都是按垂直、水平兩方向進行的,所以振動數(shù)據(jù)通常需要按三個測量方向(如垂直、前后、左右)分別歸納。
(4) 參照國內(nèi)外現(xiàn)有振動標(biāo)準(zhǔn)的習(xí)慣劃分。一個產(chǎn)品可在多種運載工具上使用,即使在同一運載工具上使用,其安裝也不是一個具體特定位置,而是一個大的區(qū)域??蓞⒄諊鴥?nèi)外現(xiàn)有振動標(biāo)準(zhǔn)的習(xí)慣劃分。
頻段的劃分和波形再現(xiàn)
頻段的劃分需根據(jù)數(shù)據(jù)點沿頻率軸的分布情況來確定。劃分的頻段不宜過多,一般2?4段為宜。對于同一類型設(shè)備載體的同一區(qū)域,各測點數(shù)據(jù)劃分的頻率數(shù)及交越頻率必須相同。隨著當(dāng)代試驗技術(shù)的發(fā)展,現(xiàn)今的隨機振動控制儀可以實現(xiàn)許多轉(zhuǎn)折點(峰谷點),就試驗的模擬性而言比劃分頻段的辦法將更真實。
當(dāng)今更先進的隨機振動控制儀可以實現(xiàn)波形再現(xiàn),即直接將數(shù)字化的典型時域波形通過隨機振動控制儀輸入振動臺進行振動與沖擊試驗,不用通過將時域轉(zhuǎn)換成頻域進行試驗,當(dāng)然也就沒有劃分頻段的必要了。
極值包絡(luò)法
極值包絡(luò)法是數(shù)據(jù)歸納的一種方法,早期用得較多。
1) 同一歸納狀態(tài)下同一測點多次測量數(shù)據(jù)的歸納
(1) 環(huán)境試驗。建議在摒棄少數(shù)孤立的突出數(shù)據(jù)(異常點)后,將隨機振動各子樣各譜線上的值歸納在一起。然后將值連在一起,形成包絡(luò)線,作為其歸納結(jié)果。
得出規(guī)范譜
規(guī)范譜可以根據(jù)最終得到的包絡(luò)線,并通過工程判斷由緊貼包絡(luò)線給出。
①對正弦振動可規(guī)范成等加速度、等速度、等位移線或它們的組合,在相鄰頻段的規(guī)范譜線在交越頻率處的量值應(yīng)該相同。 ,
②如用斜譜(升降譜),要考慮同一類型同一區(qū)域各個狀態(tài)在同一頻段上升降的一致性。
③如實測到的數(shù)據(jù)量不夠,可以將緊貼包絡(luò)線給出的規(guī)范譜再乘以必要安全系數(shù)。