SU1244527A1 - Method of dynamic testing of articles - Google Patents
Method of dynamic testing of articles Download PDFInfo
- Publication number
- SU1244527A1 SU1244527A1 SU843709428A SU3709428A SU1244527A1 SU 1244527 A1 SU1244527 A1 SU 1244527A1 SU 843709428 A SU843709428 A SU 843709428A SU 3709428 A SU3709428 A SU 3709428A SU 1244527 A1 SU1244527 A1 SU 1244527A1
- Authority
- SU
- USSR - Soviet Union
- Prior art keywords
- product
- frequencies
- vibration
- critical elements
- levels
- Prior art date
Links
Landscapes
- Investigating Strength Of Materials By Application Of Mechanical Stress (AREA)
Abstract
Изобретение относитс к испытательной технике. Цель изобретени - побьопение точности имитации эксплуатационных нагрузок издели от многократных ударов. Способ заключаетс в том, что предварительно измер ют собственные частоты критичных элементов издели при вибрационном возбуж9eHOftc fue дении издели на нескольких уровн х, при которых максимальные уровни критичных элементов издели соответству- ют уровн м заранее определенных ударных спектров издели от заданного режима многократных ударов. Затем определ ют коэффиоденты конструкционного демпфировани и ускорени критичных элементов при возбу дении издели ударами с амшштудами, соответствующими амплитудам заданного режима многократных ударов После этого изделие подвергают воздействию узкополосной вибрации с переменной . частотой, уровень которой в поддиапазонах собственных частот устанавливают в соответствии с коэффициентами конструкционного демпфировани на . этих частотах. Способ позвол ет имитировать эксплуатационные нагрузки издели от многократных ударов. 1 з.п. ф-лы, 7 ил. (Л N9 4 4ib СП Ю Чае го/паThis invention relates to a testing technique. The purpose of the invention is to beat the accuracy of imitating the operational loads of a product from repeated shocks. The method consists in preliminarily measuring the eigenfrequencies of critical elements of the product when vibrating excitation of the product at several levels, at which the maximum levels of critical elements of the product correspond to the levels of predetermined shock spectra of the product from a predetermined mode of repeated shocks. Then, the coefficients of structural damping and acceleration of critical elements when the product is struck with shocks with amplifiers corresponding to the amplitudes of a given multiple shock mode are determined. After that, the product is subjected to narrow-band vibration with a variable. frequency, the level of which in the subbands of natural frequencies is set in accordance with the coefficients of structural damping on. these frequencies. The method allows to simulate the operational loads of the product from repeated shocks. 1 hp f-ly, 7 ill. (L N9 4 4ib JV Yu Chae go / na
Description
toto
1515
2020
112AA527112AA527
Изобретение относитс к испытательной технике, а именно к способу динамических испытаний изделий.This invention relates to a test technique, in particular to a method for dynamic testing of products.
Цель изобретени - повышение точности имитации эксплуатационных нагрузок издели от многократных ударов путем предварительного измерени собственных частот и коэффициентов конструкционного демпфировани критичных элементов на уровн х нагрузок, соответствующих уровн м заданного режима мй огократных ударов.The purpose of the invention is to improve the accuracy of simulating the operational loads of a product from repeated shocks by first measuring its own frequencies and structural damping coefficients of critical elements at load levels corresponding to the levels of a given mode of repeated shocks.
На фиг,1 изображены амплитудно- частотные характеристики испытуемого издели на различных уровн х и огибающа ударных спектров заданного режима многократных ударов; на фигф2- уровни вибрационного возбуждени при измерении собственных частот; на фиг.З - схема нагружени издели ударными нагрузками , на фиг.4 - импульсы ударного нагружени издели ; на фиг.З - типова осциллограмма затухакицего колебательного процесса К-го критичного элемента при возбуждении издели ударами; на фиг.6- амплитудно-частотные характеристики издели при узкополосной вибрации, ударный спектр и огибающа ударных спектров издели при заданном режиме многократных ударов; на фиг.7 - зависимости ускорени от частоты узкополосной вибрации, с помощью которой определ ют число циклов вибрации -на последнем этапе.Fig. 1 shows the amplitude-frequency characteristics of the tested product at various levels and the envelope of the shock spectra of a given mode of repeated shocks; FIG. 2 shows vibration excitation levels when measuring natural frequencies; FIG. 3 is a diagram of the loading of the product by shock loads; in FIG. 4 — impulses of shock loading of the product; FIG. 3 shows a typical oscillogram of the damping oscillatory process of the K-th critical element when the product is excited by impacts; 6 shows the amplitude-frequency characteristics of the product with narrowband vibration, the shock spectrum and the envelope of the shock spectra of the product for a given mode of repeated shocks; Fig. 7 shows the dependence of the acceleration on the frequency of the narrow-band vibration, with the help of which the number of cycles of vibration is determined at the last stage.
Способ осуществл етс следующим образом.The method is carried out as follows.
Предварительно измер ют собственные частоты критичных элементов издели при вибрационном возбу даении издели на нескольких уровн х (фиг.2 при которых максимальные уровни 1 и 2 вибрации критичных элементов издели соответствуют уровн м заранее определенных ударных спектров (огибающа 3) издели от заданного режима многократных ударов. На фиг показана типова картина, получаема на начальном этапе испытаний.The eigenfrequencies of critical elements of the product are preliminarily measured by vibrating excitation of the product at several levels (Fig. 2, at which the maximum levels 1 and 2 of vibration of the critical elements of the product correspond to the levels of predetermined shock spectra (envelope 3) of the product from a predetermined multiple-impact mode. The fig shows a typical picture obtained at the initial stage of testing.
1one
шштудами, соответствующими амплитудам заданного режима многокр атных ударов, и длительност ми, равными полупериодам собственных колебаний критичных элементов.Pins corresponding to the amplitudes of a given mode of multi-strikes, and durations equal to the half-periods of natural oscillations of critical elements.
Ударные воздействи используютс в качестве эталонных воздействий, позвол ющих определить рассе ние энергии при упругих колебани х издели и его элементов. Форма импульсов может быть полусинусоидальной или близкой к ней.Shock effects are used as reference effects, which allow to determine the energy dissipation during elastic oscillations of the product and its elements. The shape of the pulses can be half-sine or close to it.
На фиг.1 видно, что дл опреде-. лени параметров конструкционного демпфировани требуетс 6 ударных импульсов с длительност ми ( (фиг.4), определенными по зависимос- I ти:In figure 1 it can be seen that for definite. To reduce the structural damping parameters, 6 shock pulses with durations ((Fig. 4) determined by dependency are required:
. .
причем К 1-6.moreover, K 1-6.
Испытуемое изделие оснащают системой измерени динамических процессов , например ускорений. На изде25 ЛИИ регистрируют затухающие колебательные процессы, происход щие в критичных элементах издели , при действии на него импульсов ударных ускорений с определенными вьпае ха30 рактеристиками. На полученных осциллограммах затухающих колебаний стро- тс огибающие кривые, как показано на 4иг.5.The test article is equipped with a system for measuring dynamic processes, such as accelerations. At the product, LIIs record the damped oscillatory processes occurring in the critical elements of the product under the action of impulses of shock accelerations on it with certain higher characteristics. The resulting oscillograms of damped oscillations plot the envelope curves, as shown in 4ig.5.
Выдел участок колебательногоAllocated plot vibrational
35 процесса (фиг.З) от времени t, до t, можно определить коэффициент Пц конструкционного демпфировани К-го критичного элемента по формуле: AW35 of the process (FIG. 3) from time t to time t, it is possible to determine the coefficient of the structural damping of the K th critical element using the formula: AW
4040
П.,P.,
АО AO
4545
де 0)de 0)
А«АО A "JSC
i KCtw-to)i KCtw-to)
k k
собственна частота К-гоK-th natural frequency
критичного элемента;critical element;
амплитуда колебаний К- гоoscillation amplitude
критичного элемента в моментcritical element at the moment
времени of time
амплитуда колебаний этогоthe amplitude of this
элемента в момент to.element at the moment to.
где черезwhere through
f f
Г.G.
f i f i
с Swith s
обозначены зафиксированные собственные частоты кри гичных элементов издели .denoted by the fixed natural frequencies of the coggy elements of the product.
измер ют коэффициенты кон50 Далее изделие подвергают воздействию узкополосной вибрации с переменной частотой, уровень которой в поддиапазонах собственных частот устанавливают в соответствии с коэфструкционного демпфировани и ускоре-55 фициентами конструкционного ни критичных элементов при возбуж- вани на этих частотах. Уровень А дении издели 4, закрепленного на вибрации устанавливают по соотноще- массе 3, ударами (см. фиг.З) с ам- нию: The coefficients of con50 are measured. Next, the product is exposed to narrow-band vibration with a variable frequency, the level of which in the subbands of the natural frequencies is set in accordance with the coefficient of damping and the acceleration of critical elements at excitation at these frequencies. The level A of the product 4 fixed on vibration is set according to the ratio of the mass 3, by strikes (see FIG. 3) with ammonium:
5five
00
шштудами, соответствующими амплитудам заданного режима многокр атных ударов, и длительност ми, равными полупериодам собственных колебаний критичных элементов.Pins corresponding to the amplitudes of a given mode of multi-strikes, and durations equal to the half-periods of natural oscillations of critical elements.
Ударные воздействи используютс в качестве эталонных воздействий, позвол ющих определить рассе ние энергии при упругих колебани х издели и его элементов. Форма импульсов может быть полусинусоидальной или близкой к ней.Shock effects are used as reference effects, which allow to determine the energy dissipation during elastic oscillations of the product and its elements. The shape of the pulses can be half-sine or close to it.
На фиг.1 видно, что дл опреде-. лени параметров конструкционного демпфировани требуетс 6 ударных импульсов с длительност ми ( (фиг.4), определенными по зависимос- I ти:In figure 1 it can be seen that for definite. To reduce the structural damping parameters, 6 shock pulses with durations ((Fig. 4) determined by dependency are required:
. .
причем К 1-6.moreover, K 1-6.
Испытуемое изделие оснащают системой измерени динамических процессов , например ускорений. На изде5 ЛИИ регистрируют затухающие колебательные процессы, происход щие в критичных элементах издели , при действии на него импульсов ударных ускорений с определенными вьпае ха0 рактеристиками. На полученных осциллограммах затухающих колебаний стро- тс огибающие кривые, как показано на 4иг.5.The test article is equipped with a system for measuring dynamic processes, such as accelerations. On the product, LII records damped oscillatory processes occurring in the critical elements of the product, under the action of impulses of shock accelerations on it with certain characteristics. The resulting oscillograms of damped oscillations plot the envelope curves, as shown in 4ig.5.
Выдел участок колебательногоAllocated plot vibrational
5 процесса (фиг.З) от времени t, до t, можно определить коэффициент Пц конструкционного демпфировани К-го критичного элемента по формуле: AW5 of the process (FIG. 3) from time t to time t, it is possible to determine the coefficient of structural vibration of the K-th critical element by the formula: AW
00
П.,P.,
АО AO
5five
де 0)de 0)
А«АО A "JSC
i KCtw-to)i KCtw-to)
k k
собственна частота К-гоK-th natural frequency
критичного элемента;critical element;
амплитуда колебаний К- гоoscillation amplitude
критичного элемента в моментcritical element at the moment
времени of time
амплитуда колебаний этогоthe amplitude of this
элемента в момент to.element at the moment to.
50 Далее изделие подвергают воздействию узкополосной вибрации с переменной частотой, уровень которой в поддиапазонах собственных частот устанавливают в соответствии с коэфл .-А.50 Further, the product is exposed to a narrow-band vibration with a variable frequency, the level of which in the subbands of the natural frequencies is set in accordance with the coefficient-A.
где X., укоренив К-го критичного элемента при возбу хдении издели ударами; п - коэффициент конструкционного демпфировани к-го критичного элемента.where X., having rooted the K-th critical element when the product is excited by blows; n is the structural damping coefficient of the kth critical element.
Весь частотный диапазон можно разбить на р д поддиапазонов (фиг.6) в пределах которых амплитуда узкополосной вибрации посто нна, что дает возможность примен ть известные методы управлени вибростендами например проводить испытани сканированием частоты в пределах поддиапазона с посто нным уровнем. На фиг.6 также показаны отдельные амплитудно-част от Hfeie характеристики 6 вибраций на различных частотах.The entire frequency range can be divided into a number of sub-bands (Fig. 6) within which the narrow-band vibration amplitude is constant, which makes it possible to apply well-known vibration test control methods, for example, to conduct frequency scanning tests within the sub-band with a constant level. Figure 6 also shows the individual amplitude-frequency from Hfeie characteristics of 6 vibrations at different frequencies.
Таким образом, выражение дл А дает возможность определить амплитуды узкополосной вибрации, создающей на изделии нагружение элементов, эквивалентное нагружению при многократных ударных воздей(5тви х.Thus, the expression for A makes it possible to determine the amplitudes of narrow-band vibration, which creates a load of elements on the product, equivalent to a load with repeated shock effects (5 twi x.
Число циклов вибрации на последнем этапе задают равным числу циклов заданного режима многократных ударов Как видно из фиг.6,из-за узкополос - ности вибрации испытани необходимо проводить таким образом, чтобы перекрыть весь спектр собственных частот издели и эксплуатационных нагрузок. Дл этого испытани провод т на нес5г кольких фиксированных частотах или методом сканировани , при этом необходимо пройти весь частотный диапазон , диапазон отклика издели от многократных ударов, и достичь требуемое число циклов нагружени . Исход .из допустимой в инженерных расчетах точности -V 10% при определении г числа циклов нагружени в качестве полосы иfjt частот, где реализуетс определенное число циклов нагружени принимаетс ширина резонансной кривой на уровне 0,9 от максимальной амплитуды.The number of vibration cycles at the last stage is set equal to the number of cycles of a given mode of repeated shocks. As can be seen from Fig. 6, because of the narrow bandwidth of the vibration, it is necessary to carry out the tests in such a way as to cover the entire spectrum of the product's own frequencies and operating loads. For this test, several fixed frequencies or a scanning method are carried out with the entire frequency range, the product response range from repeated shocks, and the required number of loading cycles is required. The outcome of the engineering accuracy of the accuracy of -V 10% when determining r the number of loading cycles as a frequency and fjt frequencies, where a certain number of loading cycles occur, the width of the resonance curve is taken to be 0.9 of the maximum amplitude.
Врем испытаний на средней частоте f определ етс следующим образомThe test time at mid-frequency f is defined as follows.
tfctfc
Njc .Njc.
где - число многократных ударов приведенное дл данной полосы частот. Врем испытаний определ етс where is the number of repeated shocks given for a given frequency band. The test time is determined by
следующим образом:in the following way:
- в пределах каждого интервала частот (показанных на фиг.6 и соответствующих горизонтальным участкам ломаной) находитс средн частота fy интервала (фкг.7); - within each frequency interval (shown in FIG. 6 and corresponding to the horizontal sections of the polyline) there is an average frequency fy of the interval (fkg.7);
-определ етс полосаА. частот резонансной кривой;-determined bandA. frequency resonance curve;
-определ етс врем испытаний fu по приведенной формуле;-determines the fu test time using the above formula;
- определ етс число участков шириной д, в пределах каждого интервала частот;- determine the number of segments of width d, within each frequency interval;
-определ етс врем испытаний в пределах каждого интервала как сумма-determines the time of the test within each interval as the sum
времен испытаний на частотах f,, ftest times at frequencies f ,, f
.4Л J.4Л J
-определ етс врем испытаний по всему частотному диапазону как сумма времен дл каждого интервала.-determines the test time over the entire frequency range as the sum of the times for each interval.
Испытани на фиксированных частотах f, f,y. ... в пределах интервалов целесообразно заменить сканированием частоты, проход интервал с посто нной скоростью за врем Tests at fixed frequencies f, f, y. ... within the intervals it is advisable to replace with a frequency scan, pass the interval at a constant speed over time
ty t,ty t,
I .. . - . . , I .. -. . ,
Если в диапазоне частот вибрационных воздействий отсутствуют резонансные частоты, можно за резонансные минимальную .,If in the frequency range of vibration effects there are no resonant frequencies, it is possible beyond the resonant minimum.,
максимальную Гмскоч н одну среднюю частоту диапазонаmaximum Gmskocho n one average frequency range
,; /иин+ м«кс tjp :2 ,; / iin + m "ks tjp: 2
Способ позво 1 ет проводить испы- тани крупногабаритных прот женных изделий массой в несколько тонн на нагрузки, эквивалентные многократным механическим ударам. При этом обеспечиваетс значительное сокращение времени и трудоемкости испы- , а также экономи трудовых и материальных ресурсов, св занных с подготовкой испытаний.The method allows one to carry out tests of large-sized extended products weighing several tons to loads equivalent to repeated mechanical shocks. At the same time, a significant reduction in time and laboriousness of testing, as well as saving labor and material resources associated with the preparation of tests, is provided.
4545
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU843709428A SU1244527A1 (en) | 1984-01-09 | 1984-01-09 | Method of dynamic testing of articles |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU843709428A SU1244527A1 (en) | 1984-01-09 | 1984-01-09 | Method of dynamic testing of articles |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
SU1244527A1 true SU1244527A1 (en) | 1986-07-15 |
Family
ID=21106865
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU843709428A SU1244527A1 (en) | 1984-01-09 | 1984-01-09 | Method of dynamic testing of articles |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
SU (1) | SU1244527A1 (en) |
-
1984
- 1984-01-09 SU SU843709428A patent/SU1244527A1/en active
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Случайные колебани ./Под,ред. С.Кренделла. -М.: Мир, 1967, с.317- 321 . Авторское свидетельство СССР 732716, кл. G 01 М-7/00, 1978. * |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
GB2029018B (en) | Method of and apparatus for the measurement of at least one mechanical property of an elastic material | |
CA1082366A (en) | Method and apparatus for determining weight and mass | |
US3229021A (en) | Electronic musical instrument | |
SU1244527A1 (en) | Method of dynamic testing of articles | |
Bork | Measuring the acoustical properties of mallets | |
RU2016386C1 (en) | Method of testing shock-proof articles for seismic stability | |
SU920425A1 (en) | Method of article dynamic testing | |
Kesler et al. | Problems in sonic testing of plain concrete | |
Broch | Peak-distribution effects in random-load fatigue | |
SU983506A1 (en) | Elastic material dynamic characteristic determination method | |
JP2982802B1 (en) | Fruit texture measuring device | |
RU2714535C1 (en) | Method of vibration testing of large-size parts of a turbomachine | |
SU998891A2 (en) | Article dynamic testing method | |
SU1458748A1 (en) | Method of dynamic testing of articles | |
SU732716A1 (en) | Method for testing vibratory strength of products under the action of random vibrations | |
SU1182453A1 (en) | Method of simulating seismic action during equipment testing | |
SU606122A1 (en) | Vibration testing method | |
Winther et al. | Primary calibration of reference standard back-to-back vibration transducers using modern calibration standard vibration exciters | |
SU456170A1 (en) | Method for generating a vibrostand excitation signal when tested for random vibrations | |
SU1060961A2 (en) | Impact testing device | |
SU1130775A1 (en) | Method of determination of friction force in turbine blade damper | |
SU1478061A1 (en) | Vibration strength testing method | |
US4242742A (en) | Process for eliminating longitudinal wave components in seismic exploration | |
SU855407A1 (en) | Method of vibrational testing of articles | |
SU1232951A1 (en) | Method of measuring absorption of elastic vibrations |