Параметры испытаний методом широкополосной случайной вибрации

1 - генератор шума; 2 - блок фильтров; 3 – усилитель мощности; 4 - вибратор; 5 - испытуемое изделие; 6 - виброизмерительный преобразователь; 7 -виброизмерительная аппаратура; 8 - анализирующее устройство; 9 - регистрирующая аппаратура

Рис. 4.4

Программа испытаний задается в виде графика спектральной плотности ускорения (рис. 4.4б).

Степень жесткости испытаний на широкополосную случайную вибрацию отделяется сочетанием следующих параметров: диапазон частот, спектральной плотностью ускорения, продолжительностью испытания. Важной особенностью этого метода испытаний является одно­временное возбуждение воздействующих на изделие частот. Это поз­воляет учесть их взаимное влияние и приближает испытание к ре­альным условиям эксплуатации изделий. Поэтому метод широкополос­ной случайной вибрации является основным методом испытаний.

Осуществление метода широкополосной случайной вибрации требует весьма сложного и дорогостоящего оборудования, поэтому в ряде случаев он заменяется более простым для технической реа­лизации методом случайной вибрации со сканированием полосы час­тот. Случайная вибрация в этом случае возбуждается в узкой поло­се частот, центральная частота которой по экспоненциальному за­кону медленно сканирует по диапазону частот в процессе испытания.

В этом методе реализовано компромиссное решение методов ис­пытаний широкополосный сигналом и синусоидальным с изменяющейся частотой. Для обеспечения эквивалентности испытания методом воздей­ствия случайной вибрации со сканированием полосы частот и испы­тания на воздействие широкополосной случайной вибрации необхо­димо выполнение следующего условия:

(4.9)

где - градиент ускорений, G - среднеквадратическое ускорение вибрации в узкой полосе частот, намеренное в контрольной точке, g; - центральная частота полосы, Гц.

Степень жесткости испытаний в этом случае определяется со­четанием диапазона частот, ширины сканирующей полосы частот, градиента ускорения, длительности испытаний, При этом диапазон частот выбирают из того же ряда, что и при испытании методом широкополосной случайной вибраций.

Значение градиента ускорения находят по формуле

, (4.10)

где - спектральная плотность ускорения вибрации при ис­пытании методом широкополосной случайной вибрации. Длительность испытания:

, (4.11)

где - длительность испытания на случайную вибрацию со ска­нированием полосы частот; - длительность испытания на широко­полосную случайную вибрацию; и - нижняя и верхняя грани­цы диапазона частот испытаний.

Ширина сканирующей полосы частот определяется узкополосным фильтром и выбирается из следующих интервалов: 2-5; 7-15. Типо­вая структурная схема испытаний на узкополосную случайную вибра­цию приведена на рис. 4.5 и в табл. 4.3.

Случайный сигнал с выхода генератора шума I поступает на полосовой фильтр 2, пропускающий заданную (требуемую) полосу спектра. Схема АРУ обеспечивает постоянное значение градиента уско­рения при частотной развертке узкой полосы случайных вибраций.