Способ ускоренных испытаний изделий на вибропрочность Советский патент 1992 года по МПК G01M7/02 

коренных испытаний изделий в условиях неустановившихся резонансных колебаний по отношению повреждаемости при неустановившихся и установившихся колебаниях во всем частотном диапазоне испытаний учитывается влияние на долговечность изделий всех колебаний, за счет чего повышается достоверность результатов испытаний. Для обеспечения того же, что и при установившихся резонансных колебаниях, виброускорения изделия увеличивают амплитуду виброускорения стола вибростенда.

Способ осуществляется следующим образом.

Если заранее известны значения добротности и резонансной частоты изделий, то, исходя из возможностей стенда, принимают максимальную скорость изменения частоты и проводят расчет виброускорения стола вибростенда, требуемого для получения режима неустановившихся резонансных колебаний изделия. Настраивают вибростенд и проводят испытания в установленном режиме при линейном законе изменения частоты.

Для определения времени сокращения испытаний снимают амплитудно-частотную характеристику (АЧХ) эталонного изделия во всем частотном диапазоне испытаний, находят величины повреждаемости С при неустановившихся и установившихся колебаниях по формуле

С Г/ Kmj(t)-f(t)dt,

о

где j - ускорение стола вибростенда; m - параметр наклона кривой усталости материала изделия; Т - время однократного прохождения рабочего частотного диапазона; Kj(t) - АЧХ изделия, f(t) - задаваемая частота возбуждения, при этом коэффициент ускорения испытаний Ку определяют как отношение этих повреждаемостей, найденных как при возрастании, так и при убывании частоты возбуждения, а время Ти ускоренных испытаний задают по соотношению tn t/Ky, где t - время испытаний при установившихся резонансных колебаниях. Если значение добротности и резонансной частоты неизвестны, то проводят исследование эталонного изделия в условиях установившихся резонансных колебаний, возникающих при заданной амплитуде виброускорения стола вибростенда и изменении частоты по линейному закону с заданной скоростью. Измеряют АЧХ изделия в диапазоне испытаний при возрастании и убывании частоты возбуждения, по которой и находят значения повреждаемости. Затем либо устанавливают максимальную амплитуду виброускорения стола вибростенда и подбирают скорость изменения частоты, либо устанавливают максимальную скорость изменения частоты и подбирают амплитуду ускорения стола вибростенда, чтобы амплитуда виброускорения эталонного изделия достигла заданного значения, и измеряют АЧХ при неустановившихся резонансных колебаниях при возрастании и убывании частоты в том же частотном диапазоне, по которой находят значение повреждаемости.

Необходимость измерения АЧХ при

возрастании и убывании частоты возбуждения в условиях установившихся колебаний связана с учетом возможных нелинейных свойств изделия, а при неустановившихся колебаниях - с несовпадением АЧХ при различных направлениях изменения частоты.

Пример. Проводят испытания изделия при XI степени жесткости испытаний и следующих исходных данных: нижняя и верхняя частоты диапазона испытаний fH 10 Гц

и fB 2000 Гц, амплитуда виброускорения стола вибростенда j 10g, время цикла изменения частоты Иц 15 мин, скорость изменения частоты Uf 4,4 Гц/с, резонансная частота f0 780 Гц, добротность Q 120,

параметр наклона кривой усталости материала изделия m 3,3.

Снимаем АЧХ изделия в виде графика перемещений Y р(X), где величина Y пропорциональна амплитуде перемещения изделия, а X - частота вибрации. Проводим разметку горизонтальной оси в относительных единицах:

f f7

Zb-ZH Xb

X + ZH,

где ZH тн/fo; ZB fa/fo

При увеличении скорости изменения частоты до Ufy 100 Гц/с требуемое увеличение виброускорения стола вибростенда jy 11,7g. Снимаем зависимость Yy $Х) при неустановившихся колебаниях и находим коэффициент ускорения Ку испытаний как отношение повреждаемостей. Для зависимости Y p(Z) величина Ку 1,6 определяется по формуле

iHVY™6p}zdZ

У ., .-Н,

V 6

гн

где Ynp и Y06p - амплитуды перемещения при возрастании и убывании частоты возбуждения соответственно.

Таким образом, время испытаний сокращается в 1,6 раза.

Ф о р м у л а и з о б р ет е н и я Способ ускоренных испытаний изделий на вибропрочность, по которому возбуждают на вибростенде неустановившиеся резонансные колебания изделия, при этом возбуждение осуществляют при изменении частоты по линейному закону при такой скорости изменения частоты и таком уровне виброускорения стола вибростенда, при которых уровень виброускорения изделия в режиме неустановившихся резонансных колебаний равен уровню виброускорения при установившихся резонансных колебаниях, регистрируют амплитудно-частотную характеристику (АЧХ) изделия, а время испытаний задают по соотношению

Т.и Х/Ку,

где1и Ку-соответствен но время испытаний при установившихся резонансных колеба0

5

0

ниях и коэффициент ускорения испытаний при неустановившихся резонансных колебаниях, отличающийся тем, что, с целью повышения достоверности результатов испытаний, АЧХ изделия определяют во всем частотном диапазоне испытаний, находят величины повреждаемости (С) при неустановившихся и установившихся колебаниях по формуле

с Г/ Kmj(t)-f(t)dt,

о

где j - ускорение стола вибростенда; m - параметр наклона кривой усталости материала изделия; t - время однократного прохождения рабочего частотного диапазона; Kj(t) - АЧХ; f(t) - задаваемая частота возбуждения,при этом коэффициент ускорения испытаний определяют как отношение этих повреждаемостей.

Изобретение относится к технике вибрационных испытаний. Цель изобретения - повышение достоверности результатов испытаний, На вибростенде возбуждают неустановившиеся резонансные колебания испытуемого изделия при изменении частоты по линейному закону. Виброускорение стола вибростенда и скорость изменения частоты задают такими, чтобы уровень виброускорения изделия был равен уровню Изобретение относится к механическим испытаниям изделий, а именно к способам ускоренных испытаний на вибропрочность. Известен способ ускоренных испытаний изделий на вибропрочность, по которому сокращение длительности испытаний в условиях установившихся колебаний определяют в результате специального анализа эквивалентности испытаний, характеризующейся степенью повреждаемости. Наиболее близким по технической сущности к изобретению является способ ускоренных испытаний на вибропрочность, по которому возбуждают неустановившиеся резонансные колебания изделия, а время виброускорения при установившихся резонансных колебаниях. Определяют АЧХ изделия во всем частотном диапазоне испытаний. Находят величины повреждае- мостей С при установившихся и неустановившихся колебаниях по формуле С jm / Kmj(t) f(t)dt, где j о ускорение стола вибростенда, m - параметр наклона кривой усталости материала изделия, t - время однократного прохождения рабочего частотного диапазона, Kj(t) - АЧХ, f(t) - частота возбуждения. Коэффициент Ку ускорения испытаний определяют как отношение этих повреждаемостей, а время испытаний задают по формуле tn t/Ky, где t - время испытаний при установив.шихся резонансных колебаниях. Повышение достоверности результатов достигается за счет того, при испытаниях учитывается влияние на долговечность изделий колебаний во всем рабочем частотном диапазоне. со С испытаний определяют по отношению ширины резонансной полосы при установившихся резонансных колебаниях изделия к ширине полосы при неустановившихся колебаниях. Недостатком этого способа является низкая достоверность результатов испытаний, так как в нем не учитывается влияние на долговечность испытуемых изделий воздействие на них вибрации во внерезонанс- ной области. Цель изобретения - повышение достоверности результатов испытаний. Сущность изобретения заключается в том, что при определении длительности уса 00 И