Spekter odziva na udarce (SRS)

Spektri po standardu ISO 18431-4, izračunani v realnem času med potekom preskusa.

Spekter odziva na udar pretvori neberljiv prehodni pojav v krivuljo potencialne škode. Namesto da bi udar ocenjevali po njegovi največji vrednosti g – ki je odvisna tako od senzorja in načina vgradnje kot od samega dogodka –, spektrum odziva na udar (SRS) napoveduje, kako bi se konstrukcije z različnimi lastnimi frekvencami odzvale na isti impulz. To je jezik, v katerem so zapisane specifikacije za udare, od standarda MIL-STD-810 do zahtev za pirošok v vesoljskih plovilih.

DewesoftX izračuna SRS v skladu s standardom ISO 18431-4, in sicer spletno, med nakupom — ne šele naknadno. Trendi ravni udarcev se prikazujejo v realnem času med ponavljajočimi se dogodki, tako da lahko presojate test, medtem ko še poteka, namesto da bi težavo odkrili šele pri naknadni obdelavi podatkov. Rezultati se prikazujejo na log-log grafu psevdohitrosti, kjer je mogoče iz iste krivulje odčitati pospešek, hitrost in premik. Modul SRS je del programa DewesoftX, ki je brez dodatnih stroškov priložen vsakemu sistemu Dewesoft.

Rezerviraj 1:1 klic

Prednosti

SRS v realnem času prek spleta

Spektre odziva na udarce izračunajte v realnem času med zajemanjem, ne šele po njem. Spletna obdelava izravnava ravni udarcev v zaporedju dogodkov in je optimizirana za visoke frekvence udarcev, tako da se udarci v kratkih časovnih presledkih obdelujejo brez izgube spektrov.

Spekter psevdohitrostnih udarnih valov

Logaritmično-logaritmični graf psevdohitrosti z nastavljivimi osmi na vseh štirih straneh, tako da je mogoče iz ene krivulje odčitati pospešek, hitrost in premik. Vrednosti kazalca za vsako veličino se hkrati prikažejo v naslovu grafa.

V skladu s standardom ISO 18431-4

SRS se izračuna v skladu s standardom ISO 18431-4, zato so rezultati primerljivi z rezultati katerega koli drugega analizatorja, ki izpolnjuje zahteve tega standarda, in jih je mogoče utemeljiti v poročilu o preskusu.

Samodejno zaznavanje udarcev

Načini zaznavanja »Fixed« in »Dynamic« poiščeta dogodek ter nastavita časovna okna pred šokom, med šokom in po šoku. Način »Dynamic« deluje v realnem času, zato se ponavljajoči šoki zajamejo brez ročnega postavljanja kazalcev.

Devet izhodnih kanalov

Kompozitne (maximax), primarne in preostale krivulje, vsaka kot absolutno maksimum, maksimum in minimum, so na voljo za pospešek, hitrost ali premik.

Izbirno frekvenčno območje in ločljivost

Nastavite začetno in končno frekvenco izračuna ter izberite razmik v obliki delov oktave, tako da zagotovite ustrezno ločljivost tam, kjer je odziv pomemben.

Dušenje in koeficient kakovosti

Nastavite relativno dušenje ali kakovostni faktor in ga spreminjajte v načinu brez povezave, ne da bi bilo treba ponovno izvesti preskus. Standardno 5-odstotno dušenje ustreza vrednosti Q = 10; ničelno dušenje zagotavlja največji odziv, medtem ko močno dušenje izravna krivuljo.

Kateri koli sistem enot

SRS upošteva vse enote, opredeljene v urejevalniku fizikalnih veličin, tako tiste v sistemu SI kot tudi tiste, ki temeljijo na palcih. Rezultate je mogoče izvoziti v programe MATLAB, Excel, DIAdem, FlexPro in UFF.

Enostavna in pregledna namestitev

Namestitev senzorjev, sistema za zajem podatkov in programske opreme je hitra in enostavna. Zahvaljujoč samodejnemu prepoznavanju senzorjev in podpori TEDS boste signale lahko začeli meriti v hipu.

Napredna matematika

Vsi pomembni parametri, kot so kompozit/maximax, primarni in preostali, se izračunajo na spletu v realnem času. Rezultati v frekvenčnem spektru so lahko prikazani kot pospešek, hitrost ali premik.

Kaj je spekter odziva na udarec (SRS)?

Spekter odziva na udarec je grafični prikaz največjega odziva niza hipotetičnih sistemov z eno stopnjo svobode (SDOF) v odvisnosti od njihove lastne frekvence, ko je vsak od njih na svoji osnovi obremenjen z istim izmerjenim udarcem.

Predstavljajte si vrsto nihalnih sistemov »masa-vzmet-dušilec«, pritrjenih na isto površino, od katerih je vsak uglašen na drugo frekvenco znotraj obravnavanega frekvenčnega območja. Na vse jih uporabite izmerjeno časovno krivuljo pospeška, zabeležite največji odziv, ki ga doseže vsak od njih, in te vrhove prikažite v odvisnosti od frekvence. Ta krivulja je SRS. Predpostavlja se, da noben sistem SDOF nima vpliva obremenitve z maso na vhodno silo podlage.

Rezultat vam pove tisto, česar časovni potek ne more: katere frekvence ta posamezni udar najmočneje vzbudi in katere resonance v dejanskem izdelku so zato ogrožene.

Zakaj največja pospeška g ni dovolj

Surova krivulja udarca vam daje eno število, ki se spreminja glede na senzor, način pritrditve in frekvenco vzorčenja. Ne pove ničesar o frekvenčnem spektru niti o tem, ali se energija nahaja tam, kjer je vaš izdelek ranljiv. Dva impulza z enakim največjim g-vrednostjo lahko imata povsem različen potencial za poškodbe.

Preden se zanesete na SRS, je dobro poznati dve njegovi lastnosti. Transformacija je ni reverzibilno — številne različne valovne oblike ustvarjajo enak spekter, saj se upoštevajo le odzivi na najvišjih točkah. Krivulja pa je odvisna od vrednost dušenja uporabljena v izračunu, zato je treba SRS vedno navajati skupaj z njegovim dušenjem.

Analiza SRS v realnem času prek spleta

Tradicionalno je SRS potekal kot postopek naknadne obdelave: izvedba preskusa, shranjevanje podatkov, postavitev kazalcev okoli dogodka, ponovni izračun in nato pregled krivulje. Če je bil udarec napačen, to ugotoviš šele naknadno – pri destruktivnem preskusu pa »naknadno« pomeni, da je bil porabljen še en izdelek.

DewesoftX izračuna spekter odziva na udar spletno, med nakupom. Spektrum se posodablja ob prihodu udarcev, tako da lahko spremljate gibanje vrednosti skozi zaporedje dogodkov in ocenjujete preskus, medtem ko ta še poteka. Pri programih s ponavljajočimi se udarci – zaporedja padcev, serije izstrelitev, večosni kvalifikacijski preskusi – se s tem ure obdelave podatkov po končanem preskusu spremenijo v prikaz v realnem času.

Spletna obdelava je optimizirana za visoke frekvence impulzov, zato se dogodki, ki se hitro sledijo, obdelujejo brez izgube spektrov.

Časovni bloki SRS

Spletna obdelava poteka v časovnih blokih, ki se sprožijo samodejno, pri čemer lahko spremljate natančne bloke, ki se uporabljajo za vsak izračun. Zaradi tega je preprosto nastaviti ustrezna časovna obdobja za izhodiščno stanje pred šokom, sam šok in upadanje po šoku – tri časovna okna, ki določajo, ali imajo primarni in preostali rezultati kakršen koli pomen.

Načini zaznavanja udarcev

Popravljeno Pri zaznavanju se uporabljajo določena časovna okna, ki so primerna za nadzorovano testiranje, pri katerem se dogodek pojavi ob dogovorjenem trenutku.

Dinamično Sistem zaznavanja prilagaja okna vsakemu dogodku in podpira spletno obdelavo, kar omogoča praktično samodejno zajemanje ponavljajočih se zaporedij udarcev.

Vsak način vsebuje v nastavitvah ilustracijo, ki prikazuje, kako njegove nastavitve vplivajo na obdelavo podatkov — to je koristno, kadar se testni postopek prenese na nekoga, ki ga ni sestavil.

Spekter psevdohitrostnih udarnih valov (PVSS)

Pospešek je naravna enota za merjenje udarca. Ni pa vedno najboljša enota za njegovo ocenjevanje.

Psevdo-hitrost je sorazmerna z največjo napetostjo, ki jo udar povzroči v konstrukciji, zaradi česar je spekter psevdo-hitrosti udarov bolj neposreden pokazatelj potenciala poškodb kot samo pospešek. Kadar je treba primerjati dva udarca z zelo različnim frekvenčnim spektrom, je PVSS tisti vidik, ki tej primerjavi daje smisel.

DewesoftX prikazuje rezultate SRS na log-log diagramu psevdohitrosti z osmi, ki jih je mogoče prilagoditi na vseh štirih straneh, tako da je mogoče pospešek, hitrost in premik odčitati z iste krivulje. Vrednosti položaja kazalca se za vsako veličino hkrati prikažejo v naslovu grafa – postavite kazalec na prelom krivulje in odčitajte vse tri vrednosti, ne da bi morali preklapljati med pogledi.

Graf psevdohitrosti podpira spletni način dinamičnega zaznavanja udarcev, zato je ta prikaz na voljo tako v realnem času kot tudi pri naknadni obdelavi.

DewesoftX Pseudo-velocity shock spectrum (PVSS)

Nastavitve za izračun SRS

Vsi parametri, ki vplivajo na rezultat, so na voljo, in vse jih je mogoče spremeniti v načinu brez povezave ter ponovno izračunati, ne da bi bilo treba ponoviti preskus – kar je pomembno, kadar se izkaže, da specifikacija predpostavlja drugačno vrednost dušenja od tiste, ki ste jo izmerili.

Setting	What it does
Start / end frequency	Defines the calculation range. The upper limit is bounded by the acquisition sample rate.
Frequency division (octave)	Sets frequency-domain resolution. Finer fractional-octave spacing gives more points per octave.
Damping / quality factor	Relative damping ratio or Q. 5% damping = Q of 10. Zero damping gives maximum response; very high damping produces a nearly flat line.
Remove DC offset	Averages DC over a defined interval at the start of the signal and subtracts it as a constant.
Compensate DC drift	Calculates DC at the start and the end of the signal and subtracts a linear interpolation between them.
Velocity DC filter	Removes the DC component from the calculated velocity time history.
Noise floor	Measures the input noise floor over a defined interval, so the useful dynamic range of the result is known.
Shock detection mode	Fixed or Dynamic. Dynamic supports online processing and adapts the time blocks to each event.
Units	All units defined in the Physical quantity editor, SI or inch-based.

Vsak način zaznavanja udarcev ima v nastavitvah sliko, ki prikazuje, kako njegove nastavitve vplivajo na obdelavo podatkov — to je koristno, kadar testni postopek predate nekomu, ki ga ni sestavil.

Izbira vrednosti dušenja

5-odstotno relativno dušenje — kakovostni faktor Q vrednosti 10 — je običajna privzeta vrednost, ki jo predvideva večina specifikacij. Razmerje je Q = 1/(2ζ), zato se s prepolovitvijo dušilnega razmerja vrednost Q podvoji, vrhovi pa se povečajo.

Manjše dušenje povzroči bolj koničast spekter, saj vsak oscilator odmeva dlje in sega dlje. Zelo visoko dušenje izravna krivuljo v smeri premice. Nobena od možnosti ni napačna; odgovarjata na različna vprašanja. Pomembno je, da se vrednost dušenja spreminja skupaj z rezultatom, saj isti udarec pri različnih razmerjih ustvari različen spekter.

Več informacij najdete v priročniku za program DewesoftX SRS

Izhodni kanali SRS

Rezultati so na voljo v obliki pospeška, hitrosti ali premika, vsak od njih pa je razdeljen na tri časovna obdobja – skupaj devet izhodnih kanalov:

Section	Name	What it represents
Whole measurement	Composite / maximax	Worst-case extrema across the whole event — absolute max, max and min
During the shock	Primary	Forced response, while the input is still being applied
After the shock	Residual	Free vibration, after the input has stopped

Vsaka vrednost je na voljo kot absolutna največja, največja (pozitivna) in najmanjša (negativna).

Maximax — območje absolutnih pozitivnih in negativnih odzivov v celotnem merilnem območju — je standardna oblika prikaza in krivulja, na podlagi katere so napisane večina specifikacij. Če je v dokumentu brez dodatnih pojasnil navedeno »SRS«, to skoraj vedno pomeni krivuljo »maximax« z 5-odstotnim dušenjem na log-log grafu.

Primarni in rezidualni To je pomembno, kadar morate vedeti, od kod izhaja potencial za poškodbe. Visoka primarna vrednost z nizko preostalo vrednostjo kaže, da je konstrukcija močno obremenjena, a se hitro umiri. Nizka primarna vrednost z visoko preostalo vrednostjo kaže, da konstrukcija po dogodku še vedno vibrira – kar je običajen znak težave z resonanco in vprašanje, ki določa zasnovo izolatorjev in pritrdilnih elementov.

Ločevanje pozitivno in negativno v primerih, ko se konstrukcija odziva asimetrično, kar je pogosto tam, kjer se spoj, pritrditev ali stična točka ob obremenitvi z natezom obnaša drugače kot ob obremenitvi s stiskanjem.

Več informacij najdete v priročniku za program DewesoftX SRS

Loading player...

Primerjava SRS z referenčno krivuljo

Izračun odzivov spektra kaj se je zgodilo. Kvalifikacija zastavlja drugačno vprašanje — Ali je to v redu? — ta odgovor pa dobimo s primerjavo izmerjenega SRS z referenčno krivuljo: spektrom, ki ga zahteva specifikacija, z tolerančnimi pasovi na obeh straneh.

Ti pasovi so določeni v standardih in niso prepuščeni presoji inženirjev, poleg tega pa so ožji, kot večina ljudi pričakuje.

Kaj zahteva standard MIL-STD-810H

Obe metodi preskusa udarcev v standardu MIL-STD-810H opredeljujeta svoje zahteve kot tolerance v dB glede na referenčno največjo pospešitev SRS, obe pa tudi določata, kako je treba izračunati spekter, da je primerjava veljavna.

Parameter	Method 516.8 — Shock	Method 517.3 — Pyroshock
Primary band	−1.5 / +3 dB, ≥90% of points	−3 / +6 dB, 80% of points (near-field) or 90% (mid/far-field)
Remaining points	−3 / +6 dB	−6 / +9 dB
Frequency range	10 Hz – 2 kHz	100 Hz – 20 kHz (10 Hz – 3 kHz for shaker-based far-field)
Spectrum type	Maximax acceleration	Maximax acceleration, with maximax pseudo-velocity as required secondary display
Resolution	1/12-octave centre frequencies	1/12-octave centre frequencies (Procedures I–IV)
Damping	Q = 10 (≈5% critical)	Q = 10, plus a second pass at Q = 50 where the data drives a lab simulation

Dve zahtevi ljudi pogosto presenetita.

Tudi preskušani izdelek ne izpolni zahtev. Metoda 517.3 zahteva, da vsaj polovica posameznih vrednosti SRS presega nominalno specifikacijo. Spektrum, ki se v celotnem območju brez težav nahaja znotraj spodnjega tolerančnega pasu, ni bil uspešen – izdelek ni bil dovolj preizkušen.
Ločljivost in dušenje nista stvar svobodne izbire. Obe metodi določata središčne frekvence v korakih po 1/12 oktave in Q = 10. Spektrum, izračunan v korakih po 1/3 oktave ali z drugačnim dušilnim razmerjem, ni primerljiv z referenčnim, ne glede na to, kako kakovostna je bila meritev, na kateri temelji.

Pozitivna, negativna in impulzna simetrija

Metoda 516.8 uporablja najvišji in najnižji spekter skupaj za preverjanje simetrije: kadar tako pozitivni kot negativni odziv ustrezata toleranci, se impulz obravnava kot simetričen. Prav tu se izkažejo ločeni izhodni kanali za najvišjo in najnižjo vrednost – asimetrija med njima je dokumentiran rezultat, ne pa le diagnostična posebnost.

Primerjava z referenčnim podatkom v programu DewesoftX

Referenčna krivulja se definira v modulu za referenčne krivulje programa DewesoftX: vnese se ročno, zajame iz meritve z enim samim gumbom ali pa se prilepi neposredno iz specifikacijskega dokumenta. Izmerjena vrednost SRS se z njo neprekinjeno primerja, izhodni kanal stanja pa spremeni stanje, ko krivulja preseže mejno vrednost.

Ker je rezultat kanal in ne slika, je mogoče oceno »uspešno/neuspešno« zabeležiti, prikazati, sprožiti in izvoziti skupaj z vsemi drugimi podatki iz preskusa – tako je ocena o ustreznosti shranjena v isti datoteki kot dokazno gradivo, na katerem temelji.

Več informacij najdete v rubriki »Preskusi mehanskih udarcev« — sami standardi, vrste testov in strojna oprema.

Poročanje in izvoz

DewesoftX vključuje celovita orodja za poročanje, ki omogočajo pripravo poročil neposredno znotraj naše programske opreme.

Poročilo o rezultatih SRS se prikaže neposredno v programu DewesoftX skupaj s časovnim potekom, videoposnetkom in katerim koli drugim kanalom, posnetim na isti časovni osnovi. Izvoz je mogoč v programe MATLAB, Excel, DIAdem, FlexPro in UFF.

Licence za analizo so brezplačne in neomejene, zato lahko sodelavci odprejo meritev, spremenijo vrednost dušenja, ponovno izračunajo in si ogledajo rezultat, ne da bi morali kupiti licenco. Pri poročilu o preskusu, ki ga mora pregledati stranka ali certifikacijski organ, to odpravlja običajne težave, povezane s pošiljanjem datoteke z podatki, ki je prejemnik ne more odpreti.

Print the report from the measurement screen

Strojna oprema DAQ za merjenje SRS

SRS je zanesljiv le toliko, kolikor je zanesljiva meritev, na kateri temelji. Izračun natančno reproducira vse, kar je prišlo do pretvornika – vključno z energijo, ki je bila zaradi aliasinga prenesena iz območja nad mejo vzorčenja in se v spektru pojavi kot legitimna nizkofrekvenčna vsebina, ki je naknadno ni mogoče odstraniti.

Sistemi za zajem podatkov (DAQ) podjetja Dewesoft vključujejo filtre proti aliasingu v poti analognega signala, sistem SIRIUS® XHS pa pokriva pasovno širino, ki jo zahtevajo pirošok in balistični dogodki. Modul SRS deluje na katerem koli sistemu Dewesoft, zato se ista analiza uporablja ne glede na to, ali je vhodna enota dvo-kanalni prenosni sistem ali 288-kanalni sistem v omari.

Oglejte si stran o preskusih mehanskih udarcev — strojna oprema, senzorji, standardi in vrste preskusov v celoti.

SIRIUS X LED ring for checking connection status of IEPE sensors

Kaj Dewesoft SRS zmore in česa ne zmore

DewesoftX meritve in analize šok: zajem dogodka, izračun spektra in poročanje o rezultatih.

Ne deluje SRS-sinteza — ustvarjanje krivulje signala za reprodukcijo ciljnega spektra na vibratorju — pri čemer pa ne upravlja z vibratorjem ali udarnim strojem. To so funkcije krmilnika, sistemi Dewesoft pa delujejo skupaj s katerim koli krmilnikom, ki ga imate, namesto da bi ga nadomestili.

V praksi to pomeni, da Dewesoft meri, kaj se je dejansko zgodilo na preskušanem izdelku, neodvisno od opreme, ki poganja mizo. Pri preskusih s pirotehničnim udarcem, padcem, balističnim udarcem, eksplozijskim udarcem in prevoznim udarcem – kjer pogosto sploh ni krmilnika – gre za celotno merilno in analitično verigo.

Zahtevano nadomestno mesto za fotografijo v kvadratu

Pogosta vprašanja

Zbrali smo odgovore na najpogostejša vprašanja, in jih uredili samo za vas.

Kaj je spekter odziva na udarec (SRS)?

SRS prikazuje najvišji odziv sklopa hipotetičnih sistemov z eno stopnjo svobode v odvisnosti od njihove lastne frekvence, pri čemer vse sisteme povzroča isti izmerjeni udar. Iz njega je razvidno, katere frekvence udar najmočneje vzbudi in katere resonance v dejanskem izdelku so zato ogrožene.

Kako se izračuna spekter odziva na udarec?

Katero vrednost dušenja naj uporabim za SRS?

Kakšna je razlika med primarnim, rezidualnim in maximax SRS?

Kaj je spektrum psevdohitrostnih udarnih valov (PVSS)?

Ali lahko DewesoftX izračuna SRS v realnem času?

Ali lahko po opravljenem testu spremenim nastavitve sistema SRS?

Kakšna je razlika med SRS in FFT?

Ali Dewesoft izvaja sintezo SRS ali nadzor udarcev?

Kateremu standardu ustreza Dewesoft SRS?

Kako izvozim rezultate SRS?

Kaj je referenčna krivulja SRS?

Kakšno toleranco SRS zahteva standard MIL-STD-810?