Способ воспроизведения заданного спектра вибрации при испытании изделия на широкополосную случайную вибрацию

. 19) (11) б 1) 4 6 01 М 7/00 ЗОБРЕТЕНИ ЦяН АВТОРСН ения вибростенда. Для опредтих параметров получают вспьный сигнал путем генерироваиодического сигнала, эквиваозбуждения огат ентного по фо озбуждения, т аданного спек ыделения гар силения их п кону и суммиро ник. Затем выд ного сигнала у вым в спосополнительных соответс нентам, выделе я минимум гательног компонент и вычитание узкополосных сигналов с парамет компоне ми, равными пар из коррелиров полосного сигнал етрам этих го с а при формиия. Способспектры н сигнала возбужде т воспроизводить всплесками и пр озволя с уз ами ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(71) Казанский авиационный институт им, А.Н.Туполева(56) Божко А.Б., Урецкий Я.С. Системы формирования спектра случайных вибраций, Киев: Наукова думка, 1979, с, 68-77.Авторское свидетельство СССР У 1073592, кл, С 01 М 7/00, 1982. (54) СПОСОБ ВОСПРОИЗВЕДЕНИЯ ЗАДАННОГО СПЕКТРА ВИБРАЦИИ ПРИ ИСПЫТАНИИ ИЗДЕЛИЯ НА ШИРОКОПОЛОСНУЮ СЛУЧАЙНУЮ ВИБРАЦИ 10(5) Изобретение относится к испытаниям изделий на широкополосную случайную вибрацию и обеспечивает расширение класса энергетических спектров воспроизводимой вибрации, Способ основан на определении параметров:": энергетических спектров узкополосных . случайных сигналов, суммируемых для получения широкополосного сигнала ме спектру сигналаебуемому для полученияра вибрации изделия,ник этого сигнала,экспоненциальному заания усиленных гармоляют из вспомогательимодальные компоненты.является формирование периодических сигнаующих по форме компоным в моменты появлев каждом периоде вспоигнала, исключение этихспомогательного сигналак=К, ехрп.п%/2 т" 1 1374072 2Изобретение относится к испыта- фурье выделяют составляющие периодительной технике, а именно к способам ческий сигнал С,р(а) гармоники К;й.воспроизведения заданного спектравибрации при испытании изделия на ши- К=С,м (И) созЯЙдх рокополосную случайную вибрацию где- максимальная частота заданноЦелью изобретения является расши- го спектра С (И).рение класса энергетических спектров Каждую гармонику усиливают по за 3 воспроизводимой вибрации.конуСпособ осуществляется следующим 10образом.Воспроизведение заданного спектра вибрации по описываемому способу основано на формировании узкополосных 1 Г случайных сигналов с нормальными функциями энергетических спектров, регулировании средней частоты, полосы и веса этих сигналов, суммировании некоррелированных узкополосных сигна лов, вычитании узкополосных сигналов, соответствующих узким провалам в заданном спектре широкополосной случайной вибрации, из коррелированного с ним широкополосного сигнала и подаче полученного в результате осуществления указанных операций широкополосного случайного сигнала на вибростенд.Определение параметров энергети" 30 ческих спектров узкополосных случайных сигналов осуществляется следующим образом.ЬГенерируют периодический сигнал Срх(Я) эквивалентный по форме 35 спектру сигнала возбуждения вибростенда, требуемому для получения заданного спектра вибрации изделия. Для этого вырабатывают периодический сигнал с периодом Т, соответствующий 40 по форме квадрату модуля амплитудно- частотной характеристики (АЧХ) вибротракта (вибростенд с испытуемым из делием), и другой периодическийсигнал с тем же периодом, форма ко торого эквивалента заданному спекту С(Я) вибрации изделия, и делят второй сигнал на первый, Для выработки первого сигнала синусоидальный сигнал, сканируемый по частоте с помощью 50 генератора пилообразного напряжения, подают на вибростенд, а сигнал вибродатчика, устанавливаемого на испытуемом изделии, пропускают через квадратичный детектор Второй сигнал вырабатывают с помощью функционального генератора. Затем с помощью узкополосных анализирующих фильтров или методом дискретного преобразования где П (г) - изменяющееся напряжение;и - номер гармоники,и суммируют усиленные гармоники.В результате весового суммированияполучается вспомогательный периодический сигнал с периодом Т, которыйзапоминают и обновляют каждый периодс помощью запоминающего устройствапосредством отсчетов, производимыхс частотой 2 и, где ах, - максимальная частота гармоники. Составляющиеуказанный вспомогательный сигналунимодальные компоненты выделяют,начиная с самой узкополосной, путемувеличения Б 1(С), начиная с У(С)=0.При увеличении П вид вспомгательного сигнала будет изменяться, принекоторой величине Б в сигнале появЪляются отрицательные значения, Полосу ЬР, первого узкополосного случайного сигнала определяют по величинеБ(, ) = йР, в момент С, появленияотрицательных значений в сигнале,которые обнаруживаются с помощьюзнакочувствительного вентиля. Вычислительное устройство определяет среднюю частоту а, первого узкополосного сигнала по соотношениюц=ц(а )К=1,2Ь,и коэффициент передачи первого канала формирования по соотношению12606 Р+36 ьах -- дР 12760 ЬР -4 йаагде я - максимальное из запомненныхкзначений вспомогательногопериодического сигнала запериод;Ь - число отсчетов за период;йЯ - частота отсчетов.После определения параметров са" мой узкополосной компоненты такимже путем определяют параметры других компонент, причем выделенные компоненты последовательно исключат изспектра вспомогательного сигнала. Последнее осуществляется пропусканием упомянутого сканируемого по частоте сигнала через фильтры и регули"5 руемые усилители, параметры настройки которых определены на предьдущих этапах.Описанная процедура относится к определению параметров всплесков заданного спектра. Для определения параметров узкополосных провалов фиксируют моменты появления минимумов в каждом периоде вспомогательного сигнала, В эти моменты блок определения минимумов формирует импульсы, положение которых на временной оси (О, Т) соответствует положению минимумов спектра периодического сигнала Сфо м Й) По временным интервалам 2 О между импульсами вычисляются полоса и средняя частота узкополосного провала и коэффициент передачи канала формирования провала. Компоненты, выделенные в моменты появления миниму мов, исключают из вспомогательного сигнала путем его суммирования с дополнительно сформированными периодическими сигналами, соответствующими по форме компонентам, вьделенным в моменты появления минимумов. Процесс настройки формирующих фильтров и усилителей повторяется до получения требуемой точности формирования.После завершения процесса настрой 35 ки осуществляется воспроизведение заданного спектра на вибростенде. Некоррелированные узкополосные сигналы с параметрами, соответствующими всплескам в воспроизводимом спектре, 4 О суммируют, а сигналы с параметрами, соответствующими провалам, вычитают из коррелированного с ними широкополосного сигнала. Сформированный описанным образом широкополосный сиг нал подают на вибростенд.Таким образом, описанный способ обеспечивает возможность воспроизведения энергетических спектров вибрации как с узкополосными всплесками, так и с провалами, т.е. изобретение расширяет класс энергетических спектров воспроизводимой вибрации. 10 Формула изобретения55Способ воспроизведения заданного спектра вибрации при испытании изделия на широкополосную случайную виб-: рацию,по которому формируют узкополосные случайные сигналы с нормальными функциями энергетических спектров, регулируют среднюю частоту, полосу и вес этих сигналов, некоррелированные узкополосные случайные сигналы суммируют и полученный широкополосный сигнал подают на вибростенд,причем для определения параметровэнергетических спектров узкополосныхслучайных сигналов генерируют периодический сигнал, эквивалентный поформе спектру сигнала возбуждениявибростенда, требуемому для получения заданного спектра вибрации изделия, выделяют составляющие периодический сигнал гармоники, усиливаюткаждую гармонику по законуК=К ехр Б(с).и 7/2 ТЛо 11Ъгде К - вьделенные гармоники;и - номер гармоники;Б (г) - пилообразное напряжение спериодом Т;Т - период генерируемого сигнала,усиленные гармоники суммируют, из полученного таким образом вспомогательного сигнала поочередно вьделяют составляющие его унимодальные компоненты, начиная с самой узкополосной, путем увеличения У(1), начиная с У(С)==О, и по мере вьделения этих компонент определяют их параметры,исключают выделенные компоненты извспомогательного сигнала, а затемустанавливают параметры формируемыхузкополосных случайных сигналов равными параметрам выделенных компонент,о т л и ч а ю щ и й с я тем, что,с целью расширения класса энергетических спектров воспроизводимой вибрации, фиксируют моменты появленияминимумов в кажцом периоде вспомогательного сигнала, формируют дополнительные периодические сигналы, соответствующие по форме компонентам,вьделенным в моменты появления минимумов, каждую выделенную компоненту исключают иэ вспомогательного сигнала путем суммирования его с соответствующим дополнительным периодическим сигналом, а при формированиисигнала возбуждения узкополосныесигналы с параметрами, равными параметрам этих компоцент, вычитают иэкоррелированного с ними широкополосного сигнала,