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沖擊響應(yīng)譜分析(SRS)

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產(chǎn)品簡介

沖擊響應(yīng)譜分析(SRS)

詳細介紹

圖1 用于計算SRS的多自由度系統(tǒng)模型的說明

圖2 完整的倍頻程濾波器的形狀

圖3 SRS的測量量

圖4 SRS分析參數(shù)和合成參數(shù)

圖5 SRS頻譜

沖擊響應(yīng)譜(SRS)是一個瞬態(tài)加速度脈沖可能對結(jié)構(gòu)造成破壞的圖示。它繪制了一組單自由度(SDOF)彈簧的峰值加速度響應(yīng)，就像在剛性無質(zhì)量的基礎(chǔ)上一樣,質(zhì)量阻尼器系統(tǒng)都經(jīng)歷相同的基本激勵。每個SDOF系統(tǒng)具有不同的固有頻率;它們都有相同的粘滯阻尼因子。頻譜的結(jié)果是在固有頻率(水平方向)上繪制峰值加速度(垂直)得出的。一個SRS是由一個沖擊波產(chǎn)生，使用以下過程:

SRS的阻尼比(5%是見的)
使用數(shù)字濾波器模擬頻率單自由度、fn和阻尼ξ。
應(yīng)用瞬態(tài)作為輸入，計算響應(yīng)加速度波形。
保留在脈沖持續(xù)時間和之后的峰值正負響應(yīng)。
選擇其中一個極值，并將其繪制成fn的頻譜振幅。
對每個(對數(shù)間隔)fn重復(fù)這些步驟。

由此產(chǎn)生的峰值加速度與彈簧-質(zhì)量阻尼系統(tǒng)固有頻率的曲線稱為沖擊響應(yīng)譜，簡稱SRS。

一個SDOF機械系統(tǒng)由以下組件組成:

質(zhì)量,米
彈簧,K
阻尼器,C

Fn,固有頻率和臨界阻尼因子,ξ,描述一個應(yīng)用系統(tǒng),可以從上面的參數(shù)計算。

對于小于或等于0.05的小阻尼比，頻率響應(yīng)的峰值發(fā)生在fn的鄰近區(qū)域，其中Q為質(zhì)量因子，等于1/(2ξ)。

任何瞬態(tài)波形都可以作為SRS呈現(xiàn)，但這種關(guān)系不是的;許多不同的瞬態(tài)波形可以產(chǎn)生相同的SRS。SRS不包含所有關(guān)于瞬態(tài)波形的信息，因為它只跟蹤峰值瞬時加速度。

不同的阻尼比為相同的沖擊波形產(chǎn)生不同的SRS。零阻尼會產(chǎn)生的響應(yīng)，而高阻尼則會產(chǎn)生較平的SRS。阻尼比與質(zhì)量因子Q有關(guān)，在正弦振動的情況下也可以被認為是傳遞率。阻尼比為5%（ξ=0.05）時，Q值為10。如果沒有阻尼因子(或Q)，則SRS圖是不完整的。

SRS箱的頻率間隔

一個SRS由多個在對數(shù)頻率范圍內(nèi)均勻分布的箱組成。頻率分布可以由兩個數(shù)字來定義:一個參考頻率和期望的分數(shù)倍頻間隔，如1/1、1/3或1/6。(倍頻程是頻率的兩倍)例如，250hz和500hz的頻率相差一個倍頻程， 1 kHz和2 kHz的頻率也是一樣。

比例帶寬顯示對于分析各種自然系統(tǒng)，如人類對噪聲和振動的反應(yīng)，是非常有用的。許多機械系統(tǒng)表現(xiàn)出的特征非常適合以比例帶寬分析。

為了獲得更好的頻率分辨率，頻率范圍可以以倍頻程的一部分劃分比例間隔。例如，有1/3倍頻間隔，每個倍頻程有3個SDOF濾波器。一般來說，對于1/N個分數(shù)倍頻程，每個倍頻程有N個帶通濾波器。

這里1/N稱為分數(shù)倍頻數(shù)，參考頻率是期望頻率fc1。根據(jù)參考頻率和分數(shù)倍頻數(shù)，確定了整個頻率范圍的頻率分布。

在SRS中測量信號

Spider SRS測試可用的測量量為：每個通道的時間流(原始數(shù)據(jù))、捕獲的時間信號和每個通道的三個SRS。

時間流:與Spider上的任何其他模式相同。時間流支持查看和記錄。它是觀察輸入信號是否在有效范圍內(nèi)的一個非常有用的工具。記錄的正弦波也可以用于后處理。
塊時間信號:這些是用于SRS分析的捕獲的塊信號。采集模式將控制塊時間信號的采集方式。
SRS:將計算每個時間塊信號的沖擊響應(yīng)譜。頻譜的工程單位由輸入通道的傳感器單位確定。通常表示為三種譜類型:正譜;負譜和極大值譜
正譜:這是由于瞬態(tài)輸入而產(chǎn)生的正響應(yīng)，而不涉及輸入的持續(xù)時間。
負譜:這是由于瞬態(tài)輸入而引起的負響應(yīng)，而不涉及輸入的持續(xù)時間。
極大值譜:這是正和負譜的值的極限。它是的SRS數(shù)據(jù)類型。log-log 極大值譜是顯示SRS普遍接受的格式。