---

    

     Дополнительная погрешность возможна в том случае, если сигналы возбуждения или сигналы отклика осцилляторов не успеют полностью затухнуть в пределах заданного временного окна. Особенно важно учитывать это для осцилляторов с низким значением коэффициента демпфирования. Для исключения появления погрешности данного вида необходимо, чтобы длительность выборки была достаточно большой.

    

     Примечание 2 - При анализе влияния временного окна на погрешность воспроизведения ударного спектра часто вводят дополнительные термины: "полный ударный спектр", "начальный ударный спектр" и "остаточный ударный спектр". Термин "полный ударный спектр" (иногда его также называют максимальным ударным спектром) соответствует определению 3.19. При определении начального ударного спектра учитывают максимальные отклики осцилляторов только на интервале входного воздействия (временного сигнала возбуждения), а при определении остаточного ударного спектра - на всем интервале временного окна, за исключением участка входного воздействия. Для оценки реального ударного спектра следует рассчитывать полный ударный спектр.

    

    

     5.4 Алгоритм расчета ударного спектра

    

     Существует много способов расчета ударного спектра, причем применяемые алгоритмы способны давать разные результаты, особенно в областях низких и высоких частот. Поэтому важно использовать такие алгоритмы, для которых получено подтверждение правильности проводимых с их помощью расчетов, по крайней мере, в диапазоне частот испытаний.

    

     5.5 Диапазон частот испытаний

    

     Выбор диапазона частот испытаний зависит от того, какое ударное возбуждение предполагается воспроизвести во время испытаний, и от возможности испытательной установки с установленным на ней образцом воспроизвести это возбуждение.

    

     5.6 Установка образца

    

     Образец должен быть закреплен на вибростоле в соответствии с требованиями ГОСТ 30630.0.0.

    

     Положение образца на вибростоле во время испытаний и способ его крепления должны быть указаны в соответствующем нормативном документе. При этом результаты испытаний следует рассматривать как применимые только к конкретному положению образца и конкретному способу крепления, если только не представлены аргументы в пользу того, что результаты могут быть распространены и на другие положения образца и способы крепления (например, показано, что сила тяжести не оказывает существенного влияния на результаты испытаний).

    

     Если изделие в обычных условиях эксплуатации устанавливают на изоляторы, а испытания должны быть проведены без изоляторов, то уровень возбуждения должен быть скорректирован с учетом передаточной функции изоляторов.

    

     При установке образца следует принимать во внимание его соединения, кабели, трубопроводы и т.п.

    

    

     6 Степень жесткости условий испытаний

    

     Степень жесткости условий испытаний определяется сочетанием следующих параметров:

    

     a) обязательные параметры:

    

     - заданный ударный спектр и принятое значение добротности,

    

     - направления возбуждения,

    

     - длительность воспроизводимого временного сигнала,

    

     - число повторений ударных возбуждений,

    

     - диапазон частот испытаний;

    

     b) дополнительные параметры:

    

     - высокочастотная асимптота заданного ударного спектра,

    

     - длительность значимой части синтезированного временного сигнала,

    

     - число больших пиков отклика,

    

     - Фурье-спектр сигнала возбуждения,

    

     - спектральная плотность энергии сигнала возбуждения,

    

     - среднеквадратичное значение сигнала возбуждения, рассчитанное во временной области [см. раздел В.2 (приложение В)],

    

     - среднеквадратичное значение сигнала возбуждения, рассчитанное в частотной области [см. раздел В.4 (приложение В)].

    

     Примечание - Приведенный перечень дополнительных параметров не следует считать исчерпывающим (см. приложение В).

    

    

     Указанные параметры должны быть определены соответствующим нормативным документом на основе рекомендаций 6.1-6.5.

    

     Дополнительные параметры могут быть необходимы, если образец подвергают повторяющимся ударным воздействиям с целью оценить последствия малоцикловой усталости.

    

     6.1 Заданный ударный спектр

    

     В нормативном документе должны быть указаны ударные спектры (формы, уровни, высокочастотные асимптоты) для всех условий испытаний, включая значения добротности и допуски. Ударный спектр должен быть определен как полный спектр. В нормативном документе могут быть также установлены оси образца, направления возбуждения и ударные спектры для каждого направления возбуждения, если они для разных направлений различны.

    

     Примечание - В нормативном документе могут быть установлены разные ударные спектры с разными значениями добротности для конкретных условий испытаний.

    

    

     6.2 Длительность временного сигнала возбуждения

    

     В соответствующем нормативном документе должна быть установлена длительность каждого временного сигнала возбуждения (в секундах), которую рекомендуется выбирать из ряда: ... 1; 2; 3; 5; 10....

    

     Примечание - Длительность возбуждения зависит от используемых значений частоты выборки и временных окон, поэтому не всегда возможно получить значения длительности, близкие к значениям вышеприведенного ряда.

    

    

     Иногда в соответствующем нормативном документе может быть указана длительность значимой части временного сигнала в виде доли (в процентах) общей длительности. В отсутствие таких указаний, а также если это не определяется непосредственно требованиями 6.5, значение доли значимой части спектра следует выбирать из ряда: 25%, 50%, 75%.

    

     Выбранное значение должно быть отражено в протоколе испытаний.

    

     6.3 Число повторений

    

     В соответствующем нормативном документе должно быть установлено число повторных возбуждений образца заданным временным сигналом, прилагаемым в заданном направлении по заданной оси образца.

    

     Если нормативным документом не установлено иное, то число повторных возбуждений в каждом направлении следует выбирать из ряда: 1; 2; 5; 10; 20; 50...

    

     Если число повторных возбуждений более одного, испытания всегда начинают с возбуждения минимального уровня, после чего переходят к более высоким уровням. Повторные возбуждения должны быть разделены паузой.

    

     6.4 Диапазон частот испытаний

    

     Диапазон частот испытаний должен быть установлен соответствующим нормативным документом в виде нижней и верхней границ (в герцах), значения которых выбирают, по возможности, близкими к значениям ряда: ... 1; 2; 5; 10; 20; 50.... Значение нижней границы  не должно быть менее 0,1 Гц, а значение верхней границы  не должно превышать 5000 Гц.

    

     Примечание - Диапазон частот испытаний зависит от используемых значений частоты выборки и временных окон, поэтому не всегда возможно получить значения границ диапазона частот испытаний, близкие к значениям вышеприведенного ряда.

    

    

     6.5 Число больших пиков отклика

    

     Соответствующим нормативным документом может быть установлено число пиков расчетного отклика системы с одной степенью свободы, превышающих некоторое пороговое значение.

    

     Число больших пиков отклика является дополнительной характеристикой степени жесткости испытаний, применяемой, преимущественно, в случаях, когда требуется провести исследования на малоцикловую усталость.

    

     Расчет числа больших пиков должен быть выполнен для полного отклика некоторой выбранной системы с одной степенью свободы, возбуждаемой заданным временным сигналом. Собственная частота системы без учета демпфирования и ее добротность должны быть определены по результатам исследования частотной характеристики образца или в ходе непосредственной оценки этих параметров.

    

     Пороговые значения, с которыми сравнивают пики отклика, должны быть определены как доля (в процентах) заданного ударного спектра на собственных частотах испытуемого образца.

    

     Если соответствующим нормативным документом не предписано иное, то при коэффициенте демпфирования от 2% до 10% (значении добротности от 5 до 25) и пороговом значении 70% число больших пиков отклика должно быть от 3 до 20. Чередующиеся положительные и отрицательные пики должны быть расположены приблизительно равномерно.

    

    

     7 Начальная стабилизация

    

     Необходимость начальной стабилизации образца в условиях возбуждения и условия этого возбуждения должны быть определены соответствующим нормативным документом.

    

    

     8 Начальные измерения

    

     Если нормативным документом не определено иное (см. 9.2), то образец должен быть подвергнут визуальному осмотру, контролю размеров и проверке эксплуатационных свойств, как предписано соответствующим нормативным документом.

    

    

     9 Проведение испытаний

    

     9.1 Общие положения

    

     Если нормативным документом не установлено иное, то образец возбуждают по очереди в каждом из предпочтительных направлений воздействия вибрации. Порядок выбора направления возбуждения, если только это не обусловлено специально нормативным документом, значения не имеет.

    

     Возбуждение должно быть приложено таким образом, чтобы воспроизводить заданный ударный спектр. Обычно поставщики систем управления вибрационными испытаниями включают в их состав необходимое программное обеспечение для формирования требуемого задающего сигнала.

    

     9.2 Исследование частотной характеристики образца

    

     Если нормативным документом не установлено иное, проводят исследование частотной характеристики образца. Число точек измерения отклика должно быть указано в нормативном документе.

    

     Исследование частотной характеристики может быть выполнено возбуждением гармонической или случайной вибрации в диапазоне до увеличенной в пять раз собственной частоты колебаний образца (без учета демпфирования) или, если это значение выходит за пределы диапазона частот испытаний, во всем диапазоне частот испытаний. Уровень возбуждения должен быть определен нормативным документом.

    

     Исследование проводят по ГОСТ 30630.1.2 при возбуждении гармонической вибрацией и по ГОСТ 30630.1.9 при возбуждении случайной вибрацией.

    

     Уровень вибрации при исследовании частотной характеристики должен быть выбран таким, чтобы отклик образца был более слабым, чем при воздействии возбуждения в основном режиме испытаний, но достаточным для обнаружения критических частот.

    

     Если исследования проводят, возбуждая гармоническую вибрацию, то скорость изменения частоты не должна превышать одной октавы в минуту. Для более точного определения формы частотной характеристики скорость качания может быть уменьшена. Следует избегать необоснованно долгого возбуждения вибрацией на одной частоте.

    

     При исследовании с возбуждением случайной вибрации следует иметь в виду, что время возбуждения должно быть достаточным для минимизации случайных вариаций отклика. Разрешение по частоте должно быть достаточным для удовлетворительного описания формы резонансного пика. Рекомендуется, чтобы на ширину пика на уровне минус 3 дБ приходилось не менее пяти спектральных линий.

    

     Нормативным документом может быть установлено требование, чтобы во время исследования частотной характеристики образец функционировал в заданном режиме. Если функционирование образца препятствует определению его частотной характеристики, то проводят дополнительные исследования при неработающем образце. В результате исследований должны быть определены и отражены в протоколе испытаний все критические частоты данного образца.

    

     Если нормативным документом не установлено иное, исследование частотной характеристики образца проводят также после завершения испытаний с воспроизведением заданного ударного спектра для выявления возможных изменений критических частот. Заключительное исследование частотной характеристики проводят точно также, в тех же точках и с теми же параметрами возбуждения, что и начальное.

    

     Критические частоты, выявленные в ходе исследований до и после проведения основных испытаний, указывают в протоколе испытаний.

    

     Действия, которые необходимо предпринять при выявлении расхождения результатов начального и заключительного исследований частотной характеристики, должны быть определены соответствующим нормативным документом.

    

     9.3 Синтез временного сигнала возбуждения

    

     Ниже приведены основные этапы синтезирования временного сигнала (см. также приложение С).

    

     a) Выбор формы вейвлетов

    

     Существует несколько типов вейвлетов, используемых для формирования временного сигнала. Наиболее часто применяют следующие:

    

     - экспоненциально затухающую синусоиду;

    

     - отрезок синусоидального сигнала постоянной амплитуды;

    

     - несколько синусоидальных импульсов, модулированных окном Ханна.