-

Chockresponsspektrum (SRS) analys

Spektra enligt ISO 18431-4, som beräknas i realtid medan testet pågår.

Ett stötresponsspektrum omvandlar en oläsbar transient till en kurva över skadepotential. I stället för att bedöma en stöt utifrån dess topp-g-värde – vilket beror lika mycket på sensorn och monteringen som på händelsen – förutsäger ett SRS hur strukturer med olika naturliga frekvenser skulle reagera på samma puls. Det är det språk som stötspecifikationer skrivs på, från MIL-STD-810 till krav på pyroschocker i rymdfarkoster.

DewesoftX beräknar SRS enligt ISO 18431-4, och det gör det online, under inköpet — inte i efterhand. Chocknivåerna visas i realtid under upprepade händelser, så att du kan utvärdera ett test medan det fortfarande pågår istället för att upptäcka ett problem först vid efterbearbetningen. Resultaten visas i ett log-log-diagram över pseudohastighet där acceleration, hastighet och förskjutning kan avläsas från samma kurva. SRS-modulen ingår i DewesoftX, som levereras med alla Dewesoft-system utan extra kostnad.

Boka ett samtal 1:1
Laddning
Laddning
IEPE
IEPE
Spänning
Spänning
Acceleration
Acceleration
Hastighet
Hastighet
Förflyttning
Förflyttning
Video
Video
Höghastighetsvideo
Höghastighetsvideo

Höjdpunkter

SRS i realtid online

Beräkna stötresponsspektra i realtid under datainsamlingen, inte i efterhand. Onlinebearbetningen utjämnar stötnivåerna över en sekvens av händelser och är optimerad för höga stötfrekvenser, vilket innebär att tätt följande stötar hanteras utan att spektra går förlorade.

Chockspektrum för pseudohastighet

Ett log-log-diagram över pseudohastighet med justerbara axlar på alla fyra sidor, så att acceleration, hastighet och förskjutning kan avläsas från en och samma kurva. Markörvärdena för varje storhet visas samtidigt i diagrammets rubrik.

Uppfyller kraven i ISO 18431-4

SRS beräknas enligt ISO 18431-4, vilket innebär att resultaten är jämförbara med alla andra analysatorer som uppfyller standarden och kan redovisas i en testrapport.

Automatisk stötdetektering

Detektionslägena ”Fast” och ”Dynamisk” identifierar händelsen och ställer in fönstren för före chock, under chock och efter chock. Det dynamiska läget körs online, vilket innebär att upprepade chocker registreras utan att man behöver placera markörer manuellt.

Nio utgångskanaler

Kompositkurvor (maximax), primärkurvor och restkurvor, var och en uttryckt som absolut maximum, maximum och minimum, tillgängliga för acceleration, hastighet eller förskjutning.

Valbart frekvensområde och upplösning

Ställ in start- och slutfrekvensen för beräkningen och välj avståndet i bråkdelar av en oktav, så att upplösningen blir högst där responsen är viktigast.

Dämpning och kvalitetsfaktor

Ställ in relativ dämpning eller kvalitetsfaktor och ändra den offline utan att behöva köra om testet. Standarddämpningen på 5 % motsvarar Q = 10; noll dämpning ger maximal respons, medan kraftig dämpning gör kurvan flackare.

Vilket måttsystem som helst

SRS stöder alla enheter som definierats i redigeraren för fysikaliska storheter, såväl SI-baserade som tum-baserade. Resultaten kan exporteras till MATLAB, Excel, DIAdem, FlexPro och UFF.

Enkel och smidig installation

Det går snabbt och enkelt att installera sensorerna, datainsamlingssystemet och programvaran. Tack vare automatisk sensordetektering och stöd för TEDS kan du börja mäta signaler på nolltid.

Avancerad matematik

Alla relevanta parametrar som komposit/maximax, primär, resterande beräknas online i realtid. Resultat i frekvensdomänspektrumet kan visas som acceleration, hastighet.

Vad är ett chockresponsspektrum (SRS)?

Ett stötresponsspektrum är en graf som visar toppvärdet för responsen hos en uppsättning hypotetiska system med en frihetsgrad (SDOF) i förhållande till deras egenfrekvens, när vart och ett av dem utsätts för samma uppmätta stöt vid sin bas.

Föreställ dig en rad massa-fjäder-dämpare-oscillatorer fästa vid samma yta, var och en inställd på en annan frekvens inom det aktuella frekvensområdet. Tillämpa den uppmätta accelerationstidshistoriken på dem alla, registrera den största responsen som var och en uppnår och plotta dessa toppar mot frekvensen. Den kurvan är SRS. Varje SDOF-system antas inte ha någon massbelastningseffekt på basingången.

Resultatet ger dig den information som tidsförloppet inte kan visa: vilka frekvenser just denna stöt exciterar mest, och därmed vilka resonanser i den faktiska produkten som utsätts för risk.

Varför topp-g inte räcker

Ett obearbetat chockspår ger dig ett tal, och det talet varierar beroende på sensorn, monteringen och samplingsfrekvensen. Det säger ingenting om frekvensinnehållet och ingenting om huruvida energin ligger just där din produkt är sårbar. Två pulser med samma topp-g kan ha helt olika skadepotential.

Det finns två egenskaper hos SRS som är bra att känna till innan man förlitar sig på den. Transformationen är inte reversibel — många olika vågformer ger samma spektrum, eftersom endast toppvärdena bevaras. Och kurvan beror på dämpningsvärde som antas i beräkningen, vilket är anledningen till att ett SRS alltid bör anges tillsammans med dess dämpning.

SRS-analys i realtid online

Traditionellt sett har SRS varit en efterbearbetningsprocess: man utför provningen, lagrar data, placerar markörer runt händelsen, räknar om och tittar sedan på kurvan. Om stöten var felaktig upptäcker man det först i efterhand – och vid en destruktiv provning innebär ”i efterhand” att ytterligare ett provobjekt har gått till spillo.

DewesoftX beräknar chocksvarsspektrumet online, under inköpet. Spektrumet uppdateras allteftersom stötarna inträffar, så att du kan följa nivåernas utveckling under en händelseförlopp och utvärdera ett test medan det fortfarande pågår. För program med upprepade stötar – fallsekvenser, avfyringsserier, kvalificeringskörningar med flera axlar – innebär detta att timmar av efterbearbetning ersätts av en realtidsvisning.

Onlinebearbetningen är optimerad för höga chockfrekvenser, vilket innebär att händelser som inträffar med kort mellanrum hanteras utan att spektra går förlorade.

SRS-tidsblock

Onlinebearbetningen sker i tidsblock som utlöses automatiskt, och du kan följa exakt vilka block som används för varje beräkning. Det gör det enkelt att ställa in rimliga tidsperioder för baslinjen före chocken, själva chocken och avklingningen efter chocken – de tre tidsfönstren som avgör om de primära och residualresultaten har någon betydelse.

Lägen för stötsdetektering

Åtgärdat Detekteringen använder definierade tidsfönster, vilket lämpar sig för ett kontrollerat test där händelsen inträffar enligt plan.

Dynamisk Detekteringsfunktionen anpassar fönstren efter varje händelse och stöder onlinebearbetning, vilket gör det praktiskt möjligt att automatiskt registrera en upprepad chockssekvens.

Varje läge har en illustration i inställningarna som visar hur dess inställningar påverkar bearbetningen – vilket är användbart när ett testförfarande överlämnas till någon som inte har utarbetat det.

Pseudo-hastighetschockspektrum (PVSS)

Acceleration är den naturliga enheten för att mäta en stöt. Det är inte alltid den bästa enheten för att bedöma en stöt.

Pseudo-hastigheten är proportionell mot den toppspänning som en stöt framkallar i en konstruktion, vilket gör pseudo-hastighetsspektrumet för stötar till en mer direkt indikator på skadepotentialen än enbart accelerationen. När två stötar med mycket olika frekvensinnehåll ska jämföras är PVSS det mått som gör jämförelsen meningsfull.

DewesoftX visar SRS-resultat i ett log-log-diagram över pseudohastighet med justerbara axlar på alla fyra sidor, så att acceleration, hastighet och förskjutning kan avläsas från samma kurva. Värdena för markörens position visas i diagramrubriken för alla storheter samtidigt – placera markören på kurvans knäckpunkt och avläs alla tre utan att byta vy.

Diagrammet över pseudohastigheten stöder läget för dynamisk chockdetektering i realtid, vilket innebär att denna vy är tillgänglig både i realtid och vid efterbearbetning.

Inställningar för SRS-beräkning

Alla parametrar som påverkar resultatet visas, och alla kan ändras offline och beräknas om utan att testet behöver upprepas – vilket är viktigt när det visar sig att en specifikation utgår från ett annat dämpningsvärde än det du mätte.

SettingWhat it does
Start / end frequencyDefines 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 factorRelative damping ratio or Q. 5% damping = Q of 10. Zero damping gives maximum response; very high damping produces a nearly flat line.
Remove DC offsetAverages DC over a defined interval at the start of the signal and subtracts it as a constant.
Compensate DC driftCalculates DC at the start and the end of the signal and subtracts a linear interpolation between them.
Velocity DC filterRemoves the DC component from the calculated velocity time history.
Noise floorMeasures the input noise floor over a defined interval, so the useful dynamic range of the result is known.
Shock detection modeFixed or Dynamic. Dynamic supports online processing and adapts the time blocks to each event.
UnitsAll units defined in the Physical quantity editor, SI or inch-based.

Varje läge för stötdetektering har en illustration i inställningarna som visar hur inställningarna påverkar bearbetningen – vilket är användbart när man överlämnar ett testförfarande till någon som inte har utarbetat det.

Val av dämpningsvärde

5 % relativ dämpning – en kvalitetsfaktor Q på 10 – är det vanliga standardvärdet och det som de flesta specifikationer utgår ifrån. Sambandet är Q = 1/(2ζ), så om dämpningsförhållandet halveras fördubblas Q och topparna höjs.

Lägre dämpning ger ett mer spetsigt spektrum, eftersom varje oscillator klingar ut längre och når längre. Mycket hög dämpning gör kurvan plattare, så att den närmar sig en rät linje. Inget av alternativen är fel; de besvarar olika frågor. Det viktiga är att dämpningsvärdet följer med resultatet, eftersom samma stöt ger ett annat spektrum vid olika förhållanden.

Läs mer i bruksanvisningen till DewesoftX SRS

SRS-utgångskanaler

Resultaten presenteras som acceleration, hastighet eller förskjutning, och varje storhet är uppdelad i tre tidsintervall – sammanlagt nio utgångskanaler:

SectionNameWhat it represents
Whole measurementComposite / maximaxWorst-case extrema across the whole event — absolute max, max and min
During the shockPrimaryForced response, while the input is still being applied
After the shockResidualFree vibration, after the input has stopped

Var och en av dessa finns som absolut maximivärde, maximivärde (positivt) och minimivärde (negativt).

Maximax — det område som omfattar alla positiva och negativa svar under hela mätningen — är det vanligaste presentationsformatet och den kurva som de flesta specifikationer utgår ifrån. Om det i ett dokument står ”SRS” utan närmare precisering avses nästan alltid maximax med 5 % dämpning på ett log-log-diagram.

Primär och residual Det är viktigt att veta var skaderisken kommer ifrån. Ett högt primärvärde med ett lågt restvärde tyder på att konstruktionen utsätts för kraftiga påfrestningar men stabiliseras snabbt. Ett lågt primärvärde med ett högt restvärde tyder på att konstruktionen fortsätter att svänga efter händelsen – vilket är det vanliga tecknet på ett resonansproblem och den fråga som ligger till grund för utformningen av isolatorer och fästen.

Separering positiva och negativa fall där en konstruktion reagerar asymmetriskt, vilket är vanligt när en fog, en infästning eller en kontakt uppför sig annorlunda vid drag än vid tryck.

Läs mer i bruksanvisningen till DewesoftX SRS

Loading player...

Jämförelse mellan en SRS och en referenskurva

Beräkning av spektrum – svar vad som hände. Kvalificeringen ställer en annan fråga — Går det bra? — och det svaret får man genom att jämföra det uppmätta SRS-värdet med en referenskurva: det spektrum som anges i specifikationen, med toleransband på båda sidor.

Dessa intervall är fastställda i standarderna och lämnas inte åt teknikernas bedömning, och de är snävare än vad de flesta tror.

Vad MIL-STD-810H kräver

Båda stötmetoderna i MIL-STD-810H definierar sina krav som toleranser i dB runt en referensvärde för maximal acceleration (SRS), och båda anger hur spektrumet måste beräknas för att jämförelsen ska vara giltig.

ParameterMethod 516.8 — ShockMethod 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 range10 Hz – 2 kHz100 Hz – 20 kHz (10 Hz – 3 kHz for shaker-based far-field)
Spectrum typeMaximax accelerationMaximax acceleration, with maximax pseudo-velocity as required secondary display
Resolution1/12-octave centre frequencies1/12-octave centre frequencies (Procedures I–IV)
DampingQ = 10 (≈5% critical)Q = 10, plus a second pass at Q = 50 where the data drives a lab simulation

Det finns två krav som många har svårt att uppfylla.

  • Även ett testobjekt som inte klarar testet räknas som ett misslyckande. Metod 517.3 kräver att minst hälften av de enskilda SRS-värdena överskrider det nominella värdet. Ett spektrum som ligger väl inom det nedre toleransintervallet över hela mätområdet har inte godkänts – det innebär att produkten inte har testats tillräckligt.

  • Upplösning och dämpning är inte valfria. Båda metoderna anger mittfrekvenser på 1/12-oktav och Q = 10. Ett spektrum som beräknats på 1/3-oktav, eller med ett annat dämpningsförhållande, är inte jämförbart med referensvärdet, oavsett hur bra den underliggande mätningen var.

Positiv, negativ och pulssymmetri

Metod 516.8 använder både max- och min-spektra tillsammans för att kontrollera symmetrin: om både det positiva och det negativa svaret ligger inom toleransgränserna betraktas pulsen som symmetrisk. Det är här de separata utgångskanalerna för max och min kommer till sin rätt – asymmetrin mellan dem är ett dokumenterat resultat, inte något diagnostiskt undantag.

Jämförelse med referensvärdet i DewesoftX

En referenskurva definieras i DewesoftX-modulen för referenskurvor: den kan matas in manuellt, hämtas från en mätning med ett enda knapptryck eller klistras in direkt från ett specifikationsdokument. Det uppmätta SRS-värdet jämförs kontinuerligt med kurvan, och en statusutgångskanal byter tillstånd när kurvan överskrider ett gränsvärde.

Eftersom resultatet är en kanal snarare än en bild kan bedömningen ”godkänd/underkänd” loggas, visas, användas som utlösare och exporteras tillsammans med allt annat från testet – vilket innebär att bedömningen finns i samma datafil som det underlag som ligger till grund för den.

Läs mer om mekaniska stötprovningar — själva standarderna, provtyperna och hårdvaran.

Rapportering och export

DewesoftX innehåller ett fullfjädrat verktyg för rapportskapande som gör det möjligt att skapa rapporter direkt i vår programvara.

SRS-resultaten rapporteras direkt från DewesoftX tillsammans med tidsförloppet, videon och eventuella andra kanaler som spelats in på samma tidsbas. Exporten kan göras till MATLAB, Excel, DIAdem, FlexPro och UFF.

Analyslicenser är kostnadsfria och obegränsade, vilket innebär att kollegor kan öppna en mätning, ändra dämpningsvärdet, räkna om och läsa av resultatet utan att behöva köpa en licens. När det gäller en testrapport som måste granskas av en kund eller ett certifieringsorgan undviker man därmed det vanliga problemet med att skicka en datafil till någon som inte kan öppna den.

DAQ-hårdvara för SRS-mätning

Ett SRS är bara så tillförlitligt som den mätning som ligger till grund för det. Beräkningen återger troget allt som nådde omvandlaren – inklusive energi som aliaserats ned från nivåer över samplingsgränsen, vilket i spektrumet framträder som legitimt lågfrekvent innehåll och inte kan avlägsnas i efterhand.

Dewesofts datainsamlingssystem (DAQ) har anti-aliasing-filter i den analoga signalvägen, och SIRIUS® XHS täcker den bandbredd som krävs för pyroschock- och ballistiska händelser. SRS-modulen fungerar på alla Dewesoft-system, vilket innebär att samma analys gäller oavsett om frontenden är en bärbar tvåkanalsenhet eller ett rack med 288 kanaler.

Utforska sidan om mekaniska stötprovningar — en fullständig översikt över hårdvara, sensorer, standarder och testtyper.

SIRIUS X LED ring for checking connection status of IEPE sensors

Vad Dewesoft SRS kan och inte kan göra

DewesoftX mäter och analyserar chock: registrering av händelsen, beräkning av spektrumet och redovisning av resultatet.

Den fungerar inte SRS-syntes — att generera en styrvågform för att återge ett målspektrum på en vibrationsmaskin — och det styr inte någon vibrationsmaskin eller stötmaskin. Det är styrenhetsfunktioner, och Dewesoft-systemen fungerar tillsammans med vilken styrenhet du än har, istället för att ersätta den.

I praktiken innebär detta att Dewesoft mäter vad som faktiskt hände med testobjektet, oberoende av den utrustning som styr bordet. När det gäller pyroschock, fall, ballistiska tester, explosioner och transportstötar – där det ofta inte finns någon styrenhet alls – utgör detta hela mät- och analyskedjan.

Vanliga frågor

Vi har samlat alla svar du letar efter, prydligt organiserade bara för dig.

En SRS-kurva visar toppsvaret hos en grupp hypotetiska system med en frihetsgrad i förhållande till deras egenfrekvens, där alla system drivs av samma uppmätta stöt. Den visar vilka frekvenser som stöten exciterar starkast och därmed vilka resonanser i en verklig produkt som utsätts för risk.

Har du fortfarande frågor?

Hittar du inte det svar du söker? Vårt team svarar gärna på dina frågor.

Hör av dig till oss

Relaterade produkter

Se och bläddra bland relaterade och kompatibla produkter för datainsamling.

Relaterade lösningar

Se och bläddra bland relaterade och kompatibla testlösningar.