振动试验过程中,振动控制器、功放、振动台、夹具与试验件、传感器组成了一个完整的闭环控制系统。振动试验的目的是试验件按照规定的试验量级进行测试,以检测其耐振性能。然而对于结构复杂体积较大的试验件,由于系统结构传递特性的原因,试验件的某些测点的试验量级会出现明显的放大或减小。此时就可能出现过试验或欠试验,因此测点的加速度、力等量级数值需要进行高中断或低中断的限制,以防止出现试验件的损坏或未检测出潜在的设计缺陷。
今天我们以VENZO 880振动控制器为基础,给大家介绍振动试验中的通道中断机制,希望能给各位在工作中提供一些有价值的参考!
Part 1 幅值中断
VENZO 880控制软件的正弦试验、共振搜索与驻留试验模块中,用户可对输入通道的信号幅值进行中断设置。如下图所示,输入通道1的幅值高中断值为10g,则输入通道1的幅值高于10g,试验中断。
那么幅值如何得到呢?软件基于“跟踪滤波”的方式,采用时域谐频滤波的最小二乘算法,对有噪声或谐频的控制系统,在提取正弦信号幅值和相位的同时,保证很好的幅值计算效果。如图为5-500Hz扫频过程中,扫频曲线和输入通道1的幅值记录曲线。
Part2 有效值中断
VENZO 880控制软件的随机、正弦加随机、随机加随机、正弦加随机加随机、正弦加正弦试验模块中,用户可对输入通道的信号有效值进行中断设置。如下图所示,输入通道2的有效值中断值为10N,输入通道3的有效值中断值为20N,则输入通道2的有效值高于10N或输入通道3的有效值高于20N,试验中断。
那么随机、混合试验等模块为何使用有效值来作为中断标准呢?因为随机、混合试验模块中,时域信号存在不确定性,其峰值的出现按正态分布呈现一定的概率。而其有效值往往是稳定的,因而这些模块中,参考谱的加速度量级也是以有效值作为激励能量的衡量标准。如图为随机试验控制过程中控制曲线和有效值记录曲线。
Part3 峰值中断
VENZO 880控制软件的经典冲击、冲击响应谱、瞬态冲击试验模块中,用户可对输入通道的信号峰值绝对值进行中断设置。如下图所示,输入通道2的峰值中断值为10g,则输入通道2的峰值绝对值高于10g,试验中断。
那么为什么要以峰值绝对值作为中断标准呢?因为考虑到负向脉冲,此时峰值为负数,取峰值绝对值就可以将正向脉冲和负向脉冲的峰值进行统一。如图为负向脉冲控制曲线和峰值绝对值记录曲线。
Part4 过程中断
VENZO 880各试验模块中,除了对统计信号(幅值、有效值、峰值绝对值)进行中断设置,用户还可以通过“过程中断”对输入通道实时的时域信号进行中断限制,当时域信号超出高低中断的范围,试验中断。如图输入通道2的高中断值为6MPa,低中断值为2MPa,则当压力值高于6MPa或小于2Mpa,试验中断。
Part5 正弦试验示例
↑● 试验条件:
某车用零部件进行正弦测试,扫频范围为2-500Hz,低频恒位移2mm,高频恒加速度2g。扫频一个循环为6分钟,扫频2次。试验前,加压装置对零部件进行加压1MPa,试验过程中压力值的偏差允许范围为±0.1MPa零部件的监测点加速度量级不能大于10g。
* 试验准备:
在台面与夹具连接处的测点1布置控制传感器,测点2和测点3作为监测通道,分别监测零部件的加速度量级和零部件的压力值。
1)软件设置:
扫频谱图设置:
扫频率设置:
计划表设置:
通道设置:
2)试验件安装(测点1为控制传感器,测点2和测点3为监测通道):
3)运行软件后,图谱如下: