SU1562723A1

SU1562723A1 - Способ определени характеристик рассе ни энергии при колебани х систем с несколькими степен ми свободы и св занными формами колебаний

Info

Publication number: SU1562723A1
Application number: SU884455289A
Authority: SU
Inventors: Александр Григорьевич Науменко; Геннадий Алексеевич Борисов; Владимир Иванович Халиманович
Original assignee: Предприятие П/Я Г-4805
Priority date: 1988-07-05
Filing date: 1988-07-05
Publication date: 1990-05-07

Abstract

Изобретение касаетс виброиспытаний. Цель изобретени - повышение точности и расширение области применени на системы с любым числом степеней свободы. При определении характеристик рассе ни энергии возбуждают затухающие колебани по всем степен м свободы системы. В р де последовательных временных интервалов одинаковой длины измер ют амплитудный спектр по всем степен м свободы системы. Дл каждой частоты колебаний измеренные значени амплитуд став т в соответствие конкретному моменту времени из соответствующего временного интервала, после чего формируют обобщенный амплитудный спектр в виде суммы соответствующих данному моменту времени и данной частоте значений амплитуд по всем степен м свободы системы. Характеристику рассе ни энергии дл каждой частоты определ ют по изменению во времени обобщенных амплитуд, использу известные дл систем с одной степенью свободы соотношени . Достижение целей изобретени обусловлено возможностью учета взаимовли ни всех св занных между собою форм колебаний и исключением необходимости предварительного определени собственных частот системы и, следовательно, вли ни погрешности их определени на определ емую характеристику рассе ни энергии. 5 ил.

Description

Изобретение относитс к виброис- пытани м, а именно к способам определени диссипативных характеристик колебательных систем с несколькими степен ми свободы и св занными формами колебаний.

Цель изобретени - повышение точности и расширение обласчи применени на системы с любым числом степеней свободы.

На фиг.1 представлена схема устройства дл реализации предлагаемого

способа; на фиг,2 - типова виброграмма по одной из степеней свобод системы со св занными формами колебаний; на фиг.З и 4 - примеры амплитудных спектров системы со св занными формами колебаний; на фиг, 5 типовой вид обобщенного амплитудного спектра.

При определении характеристик рассе ни энергии при колебани х систем с несколькими степен ми свободы и св занными формами колебаний

ю 1 ю

оэ

возбуждают свободные затухающие колебани по всем степен м свободы Јистемы, В р де последовательных Временных интервалов фиксированной длины измер ют амплитудный спектр по всем степен м свободы системы. Дл каждой чстоты колебаний измеренные значени амплитуд став т в соответствие конкретному моменту времени из соответствующего временного интервала (например, моменту, соответствующему середине этого интервала). После этого определ ют обобщенный амплитудный спектр системы в виде совокупности частотных составл ющих, вычисленных как сумма соответствую щих данному моменту времени знач.ений амплитуд по всем степен м свободы системы. Требуемую характеристику рассе ни энергии дл каждой частоты определ ют по изменению во времени обобщенных амплитуд, использу известные дл системы с одной степенью свободы соотношени .

Возможность учета взаимодействи всех св занных между собою форм колебаний позвол ет расширить область применени способа на скстемы с любым числом степеней свободы. Кроме того, исключение необходимости предварительного определени собственных частот системы и, следовательно, исключение вли ни погрешностей их определени на определение характеристик рассе ни энергии обусловли- ает повышение точности, При мер.В исследуемой системе 1 с несколькими степен ми свободы возбуждают свободные затухающие колебани ударом тела (не показано), разгон емого с помощью катапульты 2. Дл фиксации виброграммы используют пару сухих контактов 3, резистивные тензодатчики 4 типа 114КФ, нормирующий усилитель 5 типа тензоиндикатора 1526 фирмы Брюль и Къер, многоканальный измерительный магнитофон 6 типа 7009 фирмы Брюль и Къер, цифрвой регистратор 7 типа 7502 фирмы Брюль и Къер, в состав которого вход т в качестве функциональных блоков аналого-цифровой преобразователь 8 и лини 9 задержки, анализатор 10 спектра типа 3347 фирмы Брюль и Къер и ЭВМ 11 типа СМ1210 с алфавитно-цифровым печатающим устройством (АЦПУ) 12 и дисплеем 13,

Колебани системы 1 при помощи реэистивных теизодатчиков 4 с масштабирующими усилител ми 5 регистрируют на магнитной ленте многоканального измерительного магнитофона 6. Одновременно с пары сухих контактов 3 на отдельном канале магнитофона 6 записывают сигнал размыка-

ни контактов, который вл етс началом отсчета при последующих измерени х . Типова диаграмма записанного сигнала 14 с тензодатчиков 4 и с сухих контактов 3 (диаграмма 15)

5 приведена на фиг,2. После этого устанавливают магнитофон 6 на начало записи, а цифровой регистратор 7 - в ждущий режим, при этом в качестве сигнала запуска цифрового регистра-

0 тора используют запись сигнала с сухих контактов 3, При первом цикле измерений сигнала, записанного на одном из измерительных каналов магнитофона 6, врем задержки в линии 9

5 задержки устанавливают равным нулю. Врем выборки Јt на цифровом регистраторе 7 устанавливают кратным периоду колебаний на первой собственной частоте исследуемого образца 1. При помощи.цифрового регистратора 7 с АЦП 8 производ т запись выборки процесса колебаний длительностью At в цифровой форме. По записанному в цифровой форме сигналу измер ют при помощи частотного анализатора амплитудный спектр сигнала дл соответствующей выборки ZJt При помощи линии 9 задержки устанавливают задержку запуска цифрового регистратора 7 относительно сигнала с сухих контактов 3, равную /3t, и повтор ют описанную процедуру измерений амплитудного спектра дл выборки 4t2. Аналогично измер ют амплитудные спектры дл

с выборок Лt3, 6t4, ..., 4th, устанавлива врем задержки запуска цифрового регистратора 7 в линии задержки 9, равное 2dt, 34t, ..., (n-l)t соответственно , I

0 Измеренные спектры запоминаютс в пам ти ЭВМ 11 дл передачи на АЦПУ 12 или дисплей 13,

Аналогично измер ют амплитудные спектры колебаний исследуемой систе-

5 мы 1 по всем степен м свободы.

Вид типовых диаграмм амплитудных спектров по двум координатам OY и OZ приведен на фиг,3 и 4,

0

5

0

515

Вид типовой диаграммы обобщенно- - го амплитудного спектра приведен на фиг«5. Обобщенный амплитудный спектр представл ет собой совокупность обобщенных амплитуд А.. , определен IJ

ных .дл каждой 1-й частоты спектра ц.

в каждый момент времени

CJ

Обобщен

ную амплитуду А. определ ют как сумму амплитуд А амплитудных спектров Aj. дл каждой i-й частоты спектров

дл

W- в каждый момент времени t всего числа п измер емых координат

где А... - амплитуда в точке обобщенного амплитудного спектра на i-й собственной частоте в момент вре- 10мени t/ , , , предшествующий моменту времени с

А 1J

n

Af J

А..

jn

15

20

Ач

25

Л - I

где

-J

амплитуда в точке обобщенного амплитудного спектра на i-й собственной частоте в момент времени t -.

Claims

Формула изобретени

Способ определени характеристик рассе ни энергии при колебани х систем с несколькими степен ми свободы и св занными формами колебаний , по которому возбуждают затухающие колебани системы, измер ют параметры ее колебаний и по измеренным параметрам определ ют характеристики рассе ни энергии, соответствующие собственным частотам, отличающийс тем, что, с целью повышени точности и расширени области применени на системы с любым числом степеней свободы, в р де последовательных временных интервалов одинаковой длины измер ют амплитудный спектр по всем степен м свободы системы, дл каждой частоты колебаний измеренные значени амплитуд - декремент колебаний иссле- дд став т в соответствие конкретному

где А .. - обобщенна амплитуда в точке обобщенного амплитудного спектра, соответствующей i-й частоте а.в момент

1 времени t;

амплитуда в точке амплитудного спектра дл n-й измер емой координаты, например , при колебани х относительно OZ, соответствующа i-й частоте си в момент времени t;.

Значение декремента колебаний определ ют по изменению амплитуд обобщенного амплитудного спектра во времени дл каждой i-й собственной частоты колебаний исследуемой системы 1:

30

j- i In H-CflA /A) +

35

S,2

+ /A.)1 + ... ,

дуемого образца дл 1-й собственной частоты колебаний в j-м временном интервале; o - количество полных циклов

колебаний исследуемой системы с собственной круго-

W.

U)2

45

вой частоты колебаний . за период времени dt; 4А . - деградаци амплитуды обоб-

щенного амплитудного спект- . ра на i-й собственной часмоменту времени из соответствующего временного интервала, формируют обобщенный амплитудный спектр в виде суммы соответствующих данному моменту времени и данной частоте значений амплитуд по всем степен м свободы системы, а характеристику рассе ни энергии дл каждой частоты определ ют по изменению во времени обобщенных амплитуд, использу известные дл систем с одной степенью свободы соотношени .

тоте колебаний в j-и области времени, при этом

лАЬ AT(j-n- AV

где А... - амплитуда в точке обобщенного амплитудного спектра на i-й собственной частоте в момент вре- 10мени t/ , , , предшествующий моменту времени с

-J

Af J

15

20

25

дд

дд

30

дд

35

моменту времени из соответствующего временного интервала, формируют обобщенный амплитудный спектр в виде суммы соответствующих данному моменту времени и данной частоте значений амплитуд по всем степен м свободы системы, а характеристику рассе ни энергии дл каждой частоты определ ют по изменению во времени обобщенных амплитуд, использу известные дл систем с одной степенью свободы соотношени .

11

Фм.З

«

///X

J-l

Фиг.Ь

Фаг. 5