В диапазоне промежуточных частот 10 начальный спектр имеет
различный уровень отклика, который, в основном, зависит от времени нарастания. импульса. У пилообразной формы импульса самое большое время нарастания (рис. 5) и самый низкий отклик для данной амплитуды импульса; у трапецеидального импульса, как видно из рис. 7, самый высокий отклик для данной амплитуды вследствие малого времени нарастания и плоской вершины, что позволяет даже колебаниям низкой частоты достигнуть максимума, прежде чем произойдет спад амплитуды импульса. Остаточный спектр пилообразного импульса имеет относительно высокий уровень, а его кривая достигает первого . нулевого значения приблизительно при fD —10. Частота нулевого значения остаточного спектра зависит от соотношения времени нарастания и спада, причем частота увеличивается при увеличении крутизны спада пилообразного импульса. Остаточные спектры полусинусоидального и трапецеидального импульсов имеют повторяющиеся нулевые значения, начиная с относительно низких частот, приблизительно с fD=l. Это обусловлено симметрией этих импульсов и является большим недостатком с точки зрения воспроизводимости испытаний. Наибольшие изменения в длительности импульса или его симметрии могут вызвать значительные изменения в остаточном отклике и дают различные результаты испытаний.
На высоких частотах начальные спектры стремятся к аМаксМ = 1, а остаточные—к нулю. Это поясняется тем, что масса на очень жесткой пружине точно следует за нарастанием ускорения импульса возбуждения. Данное положение справедливо для всех форм импульса, имеющих конечное время нарастания и спада.
Влияние пульсаций
Колебательные сиЬтемы с малым демпфированием или без демпфирования очень чувствительны к пульсации. Пример влияния пульсации на ударный спектр полусинусоидального импульса показан на рис. 11. Сигнал пульсаций частотой 460 Гц и амплитудой 50 м • с~2 (5 gn) наложен на полусинусоидальный импульс с номинальным ускорением 500 м • с-2 (50 gn) и длительностью И мс (пульсация 10%, Q = 5) и по окончании действия импульса пульсация затухает с коэффициентом демпфирования 10%.
Этот суммарный сигнал воспроизводит теоретический импульс, подобный тому, который можно получить на ударных установках. Влияние пульсаций, как можно видеть, особенно значительно на остаточный спектр. При увеличе- ’нйі* пульсации до 20% увеличивается максимальное значение пика приблизите »ио до аМаксМ=4. В силу вышеизложенного пульсации ПО ВОЗйМОЖНОСТИ следу»-, із<>егать, чтобы сохранить воспроизводимость испытаний.
L .ияние пульсаций в низкочастотном диапазоне (где fD <0,2) незначительное. В диапазоне более высоких частот (где /0^0,2) имеются пики на частоте пульсации, причем отклик увеличивается на более высоких частотах и стремится к постоянной амплитуде пульсации. Пульсация всегда оказывает большее влияние на остаточный спектр, чем на начальный. Начальный спектр для форм импульса с малым временем нарастания (трапецеидальный импульс) чувствителен только к пульсации на высокой частоте. Начальный спектр пилообразного импульса очень чувствителен к пульсации по всему диапазону промежуточных и высоких частот.
Пульсация, которая слабо деформирована, имеет место в течение большого периода времени после окончания импульса и может значительно влиять на остаточный спектр.
При избыточной пульсации результаты испытаний на воздействие удара могут резко отличаться от результатов, полученных при испытаниях, при которых пульсация находится в пределах допусков. Предполагается, что допуски в зоне номинальных форм импульсов должны включать в себя допустимую пульсацию так же, как и другие искажения формы.
Воспроизведение воздействий различных ударных импульсов- одиночным
Рекомендуемые ударные импульсы предназначены не для воспроизведения ударов, встречающихся на практике, а для воспроизведения реакций внешних окружающих воздействий. Для испытаний на воздействие удара необходимо рассмотрение спектров удара в реальных окружающих внешних условиях. Однако, эти сведения ограничены и сведены к статическому распределению пиковых ускорений или к вычислению предполагаемого уровня ускорения.
Часто возможно воспроизвести эффект воздействия нескольких ударов различной пиковой амплитуды и изменяющейся длительности одним ударным воздействием.
Графики на рис. 12 дают возможность сравнить спектры отклика ряда полусинусоидальных импульсов со спектрами отклика одиночного импульса треугольной формы с более высоким уровнем ускорения.
На графике видно значительное перекрытие спектра ряда полусинусоидальных импульсов пилообразным импульсом с несколько большей амплитудой..
ПРИЛОЖЕНИЕ С Рекомендуемое
СРАВНЕНИЕ РАЗЛИЧНЫХ ВИДОВ ИСПЫТАНИЙ
НА ВОЗДЕЙСТВИЕ УДАРНЫХ НАГРУЗОК
П
Испытание Еа и руководство.
Одиночный удар (СТ МЭК 68—2—27) (ГОСТ 28213)
Испытание ЕЬ и руководство.
Многократные удары (СТ МЭК 68—2—29) (ГОСТ 28215)
Испытание Ес. Падение и опрокидывание, предназначенное, в основном, для аппаратуры
(СТ МЭК 68—2—31) (ГОСТ 28217)
Испытание Ed. Свободное падение
(СТ МЭК 68—2—32) (ГОСТ 28218)
Метод 1 — Свободное падение
Испытание Ed. Свободное падение
(СТ МЭК 68—2—32) (ГОСТ 28218)
Метод 2. Свободное падение, повторяемое
Испытание Ее и руководство. Транспортная тряска (СТ МЭК 68—2—55)*
редназначено! для воспроизведения воздействий неповторяемых ударов, которые могут иметь место в процессе транспортирования или эксплуатации элементов и аппаратурыПредназначено для воспроизведения воздействий повторяющихся ударов, которые могут иметь место в процессе транспортирования аппаратуры или элементов или когда последние установлены на различных видах транспортных средств
Испытание, предназначенное для оценки устойчивости аппаратуры к воздействию ударов или толчков при ремонтных работах или для оценки небрежной установки на рабочий стол или верстак
Испытание, предназначенное для оценки воздействий падений, которые могут иметь место в результате небрежного обращения. Испытание может также применяться для определения степени прочности
Предназначено для воспроизведения воздействий повторяемых ударов, которым могут подвергаться определенные виды образцов, например, соединители
Предназначено для имитации условий случайных ударов, воздействующих на образцы, которые могут перевозиться незакрепленными колесным транспортом, двигающимся по пересеченной местности Испытание на воздействие одиночного и многократных ударов проводится на образцах, закрепленных на испытательной установке. Испытание на воздействие падения и опрокидывания, свободного падения и транспортной тряски проводится на незакрепленных образцах.
Пилообразный импульс с пиком на конце
Обозначения к рис. I, 2 и 3
— — номинальный импульс;
■ пределы допусков;
D — длительность номинального импульса;
А — пиковое ускорение номинального импульса;
Ту — минимальное время, в течение которого импульс должен контролироваться для ударов, генерируемых на обычной ударной установке;
Тз — минимальное время, в течение которого имлульс должен контролироваться для ударов, генерируемы^ с помощью виброгенератора
Рис. 1
Полусинусоидальный импульс
Рис. 2
Трапецеидальный импульс
' Рис. 3
Частотная характеристика измерительной системы
Длительность импульса, мс |
Нижняя частота среза, Гц |
Верхняя частота среза, кГц |
Частота, выше которой отклик может увеличиваться более плюс 1 дБ, кГц |
||
|
fz |
/з |
f< |
||
0,2 |
20 |
120 |
20 |
40 |
|
0,5 |
10 |
50 |
15 |
30 |
|
1 |
4 |
20 |
10 |
20 |
|
3 |
2 |
10 |
5 |
10 |
|
6 |
її |
4 |
2 |
4 |
|
И |
0,5 |
' 2 |
1 |
2 |
|
18 и 30 |
0,2 |
1 |
1 |
2 |
Примечание. Для ударов длительностью, равной или меньше 0,5 мс, значения частот f3 и ft могут быть без необходимости слишком высокими. В этом случае в соответствующей НТД может быть указано использование других значений этих частот.Ударный спектр пилообразного импульса с пиком на конце
Максимальный отклик для А-990м
I ~~ начальный; R — остаточный
Рис, 5
Нормированный максимальный отклик
.Ударный спектр симметричного полусинусоидального импульса
/ — начальный; — остаточный
Рис. 6
ГОСТ 28213—89 С. 23
Ударный спектр симметричного трапецеидального импульса
Нормированный максимальный Максимальный
1 — начальный; К — остаточный
Рис. 7
С. 24 ГОСТ 28213—89
Корпус или блок, содержащий колебательные системы
с частотами fhf2, f3, которые являются примерами
резонансных частот
Обозначения:
т — масса;
k — постоянная пружины;
х — смещение относительно фиксированной системы координат
Рис. 3
Возбуждающий импульс
Обозначения к рис. 9а, 96, 9с:
а— ускорение;
А — величина пикового ускорения для возбуждающего импульса;
D — длительность возбуждающего импульса;
оМакс “ экстремальные значения отклика ускорения;
+ /—положительный начальный ударный спектр;
+Я—положительный остаточный ударный спектр;
—/ — отрицательный начальный ударный спектр;
—R — отрицательный остаточный ударный спектр
частот
Отклики для
резонансных
ач
Рис, 96
Спектры, которые получаются в результате откликов
системы, имеющей бесконечное число резонансных частот.
Частоты fhf2, fs показаны как конечные точки
на непрерывных кривых
Корпус, в котором находится система
с затухающими колебаниями с большим
количеством степеней свободы
С. 28 ГОСТ 28213—89
I — начальный; R — остаточный
Рис. Il
ГОСТ 28213—89 С. 29
Максимальный отклик
Обобщенная частота fD для пилообразного импульса
/ — начальный;
/? — остаточный;
Ударный спектр пилообразного импульса с пиком на конце длительностью 18 мс амплитудой 300 м ■ с~2, сравниваемый со спектрами полусинусоидальных импульсов амплитудой 200 м • с~2, длительностью от 3 до 20 мс
ЇГ— пилообразный импульс с пиком на конце 300 м ■ с-2 длительностью 18 мс;
X — полусинусоидальный импульс 200 м - с~а длительностью 20 мс;
Y — полусинусоидальный импульс 200 м • с~2 длительностью 8 мс; 7
полусинусоидальный импульс 200 м • с —2 длительностью 3 мс
Рис. 12ИНФОРМАЦИОННЫЕ ДАННЫЕ
Постановлением Государственного комитета СССР по стандартам от 15.08.89 Лі 2558 введен в действие государственный стандарт СССР ГОСТ 28213—89, в качестве которого непосредственно применен стандарт Международной Электротехнической Комиссии № 68—2—27—87, с 01.03.90
ССЫЛОЧНЫЕ НОРМАТИВНО-ТЕХНИЧЕСКИЕ ДОКУМЕНТЫ:
Раздел, подраздел, пункт, в котором приведена ссылка |
Обозначение соответствующего стандарта |
Обозначение отечественного нормативно-технического документа, на который дана ссылка |
Разд. 2, 3 П. 4.3 Приложения А, С Приложение С Приложение С Приложение С Приложение С |
СТ МЭК 68—1—88 СТ МЭК 68—2—47—82 СТ МЭК 68—2—29—87 СТ МЭК 68—2—27—87 СТ МЭК 68—2—31—69 СТ МЭК 68—2—32—75 СТ МЭК 68—2—55—87 |
ГОСТ 28198—89 ГОСТ 28231—89 ГОСТ 28215—89 ГОСТ 28213—89 ГОСТ 28217—89 ГОСТ 28218—89 |
Замечания к внедрению ГОСТ 28213—89
Техническое содержание стандарта МЭК 68—2—27—87 «Основные методы испытаний на воздействие внешних факторов. Часть 2. Испытания. Испытание Еа и руководство. Одиночный удар» принимают для использования и распространяют на изделия электронной техники народнохозяйственного, назначения.Редактор Т. С. Шеко
Технический редактор Л. А. Никитина
Корректор Р. Н. Корчагина