Способ вибрационных испытаний объектов Советский патент 1981 года по МПК G01N7/00 

Изобретение относится к испытательной технике,а именно к способам вибрационных испытаний,и может быть использовано, например, для испытаНИН объектов, устанавливаемых на тра спортных мсШ1инах, с имитацией реальных вибрационных нагрузок, источника которых являются неровности дороги, стыки рельсов и т.п. известен способ вибрационных испытаний объектов, который состоит в том, что в реальных условиях записывают на магнитофон натурные вибрации объекта, а затем воспроизводят их на вибростенде l . Известный спсоб связан с использова нием сложной и дорогостоящей аппаратуры. Кроме того, для его осуществления необходим предварительный анализ записанной на магнитофон информации. Для выбора наиболее эффективных критериев воспроизведения Наиболее близким к изобретению, по технической сущности является спо соб вибрационных испытаний объектов заключающийся в том, что регистрируют в реальных условиях вибрации объ екта в характерных его точках и воспроизводят их на вибростенде методом полигармонического возбуждения с рационально независимыми частотами гармоник 2 , Известный способ основан на замене стационарного случайногопроцесса статистически эквивалентным ему полигармоническим процессом. При этом не гарантируется воспроизведение всевозможных динамических состояний испытуемого объекта, а также не учитывается влияние временногофактора на воспроизведение реальных условий нагружения. Все это снижает достоверность вибрационных испытаний объектов . Кроме того, для- определения статистических реальных вибраций требуется сложная аппаратура. Цель изобретения - осуществление способа более простыми средствами и повышение достоверности результатов испытаний. Поставленная цель, достигается тем, что регистрируют виброскорость и виброперемещение точек объекта в регшьных условиях, по максимальным и минимальным з.начениям этих параметров определяют область их изменения, регистрируют амплитудно-частотные характеристики объекта в этих точках, а частоты и амплитуды гармоник при воспроизведении вибраций задают с учетом амплитудно-частотных характеристик такими, чтобы удвоенные сум№.1 амплитуд виброперемеще ния и виброскорости на заданных частотах были равны соответствующим линейным размерам области, причем минимапьное время полигармонического возбуждения назначают из условия ялотного заполнения области траекторией воспроизведенных вибраций, Пред лагаем1)Тй способ поясняется на примере вибрационных испытаний амортизи рованного сидения водителя автомобиля. На фиг. 1 изображена схема вибра ционных испытаний амортизированного сидения; на фиг. 2 - область изменения виброперемещения и виброскорости характерных точек испытуемого объекта и траектория вибраций на фиг. 3 иллюстрация плотного заполнения области траекторией воспроизведенных вибраций, на фиг. 4 - графической пояснение к понятию плотного за олнения области траекторией. Предлагаемый способ осуществляет ся в следующей последовательности. Регистрируют в реальных условиях виброперемещение 8 и виброскорость о амортизатора 1с помощью вибродатчи ков 2 и 3, установленных в точках 4 и 5 сидения б и основания 7 (фиг. 1 и 2). По показаниям датчиков 2 и 3 определяют верхние8 д,и S шах / ниж- ниеВ,, границы изменения 8 и6 по которым строят область S их- измен-ения в реальных условиях (фиг. 2) . Область S в виде прямоугольника со сторонами Д2 характеризует все возможные динаг шческие состояния ис пытуемого объекта. Затем известным методом регистрируют амплитудночастотные характеристики объекта. Сидение водителя 6 с амортизато ром 1 и его основанием 7 устанавливают на платформу 8 вибростенда 9, способного возбуждать полигармоничес кие вибрации с рационально независимыми частотами, например, парой частот со и со2 причем .где т, п - произвольные элементы на турального ряда чисел 1,2,3 ... Зате возбуждают на стенде полигармонические вибрации. При этом траектория Т вибраций заполняет облас.ть S. О дос товерности воспроизведения на вибро стенде всех возможных динамических состояний, соответствующих реальным условиям, судятпо плотному заполне нию области S траекторией Т. Этого достигают путем воспроизведения на вибростенде гармоник с рационально независимыми частотами, число которых должно быть равным размерности области/ например для рассматриваемой плоской области оно равно двум. Подбор амплитуд и частот гармоник осуществляется следующим образо По амплитудно-частотной характерисике а (р) задают частоты 60 и сог амплитуды а (60,) и а(сОг) ы удвоенные суммы амплитуд виброеремещения и виброскорости на заданных частотах были равны соответствующим линейным размерам д, области S, т.е. 2(a(COi) + а(с02)) a(Wi) S а((л}2}, (ца (W,) н)а ( Wj) ) А2« (6J,) 5 aiuij) , где (A)-I, (1 - рационально независимее частоты гармоник; a(w,) и а(с02) амплитуды гармоник; U,U2 - линейные размеры области S. ыполнение этих условий имеет место, огда 00 S из 2 воспроизведение области S основано на следующем. Гармоникам с частотами С02соответствуют траектории виде элипсов с полуося ми а (со,) и 60ia((0), где i 1, 2 . Суммирование этой пары гармонических движений при рационально независимых частотах СО, СО2 дает траекторию Т, которая с течением времени плотно покроет кольцевую область S, образованную векторной суммой двух элипсов (фиг. 3) Траектория Т, помимо гармоник с частотами W и«2содержит также кратные им гармоники. Это приводит к искажению границ области S, которая может при реальном движении быть невыпуклой, однако характер плотного покрытия траекторией области S , остается прежним. При наличии незаполненной траекторией Т внутренней подоблас ти S ее можно ликвидировать введением дополнительной гармоники с рационально независимой частотой СОз для которой амплитуда а (60) равна радиусу подобласти Sj Время о , гарантирующее плотное заполнение траекторией Т области S п - размерность области изме-. нения .регистрируемых в реальных .условиях вибраций; U-(i l,2 ,.. .п) - рационально независи мые частоты гармоник воспроизводимых вибраций ; Е - максимальное расстояиие произвольной точкой области и траекторией; Д(.2.„, линейные размеры области. В рассмотренном примере время определяют по формуле . 2.1iJ, „,,.,.Д , / где. Е - большее среди Е,Е2,..., -. я -р.: - расстояние между любой