TB 26-09 ورودی های اندازه گیری ضربه چکشی

برای اطلاعات بیشتر، با جوئل دبلیو سیلز، مرکز تحقیقات لانگلی، joel.w.sills@nasa.gov تماس بگیرید.

نسخه PDF را دانلود کنید

آزمایش چکش ابزاری نیازی به شکل موج نیمه سینوسی ایده آل ندارد. هنگامی که نیرو و پاسخ کامل به طور دقیق اندازه گیری می شوند، امواج تاج و کنتاکت های جدا شده ورودی های شناخته شده باقی می مانند. شکل نیرو تحریک را تغییر می دهد، اما ذاتا رکورد را باطل نمی کند. کفایت به دقت اندازه گیری، پهنای باند، نسبت سیگنال به نویز و پوشش هدف آزمایش بستگی دارد.

پیش زمینه: آنچه که چکش در واقع اندازه گیری می کند تست های چکشی از تحلیل مودال [2-4] پشتیبانی می کنند و می توانند قبل از آزمایش پیروشوک [6] باشند. شکل 1 یک نیمه سینوسی، موج دار با تماس حفظ شده و کنتاکت های جدا شده را مقایسه می کند. در طول یک بازه نیروی صفر، سازه همچنان به ارتعاش ادامه می دهد. تماس مجدد بر روی آن ارتعاش عمل می کند.

اگر یک مدل دقیق و مقاله آزمایشی نیرو و شرایط اولیه یکسان را دریافت کنند، منحصربه‌فرد بودن پاسخ‌های یکسانی را برای هر سابقه اندازه‌گیری شده محدود می‌دهد. یک مدل تقریبی می‌تواند خطاهای مختلفی را نشان دهد زیرا ورودی‌ها فرکانس‌ها، دامنه‌ها یا حالت‌های غیرخطی متفاوتی را تحریک می‌کنند. برای اشتقاق مدل دقیق به [1] مراجعه کنید.

تجزیه و تحلیل: نیمه سینوس پهن باند است، اما مسطح نیست شکل 2 نشان می دهد که یک نیمه سینوس محدود پهن باند است اما حاوی صفرهای طیفی در f/fo = 3، 5، 7، ...، با fo = 1/(2T) برای مدت زمان پالس T است. ظاهر آن به تنهایی نمی تواند تحریک کافی را ایجاد کند.

تجزیه و تحلیل: محتوای طیفی با تاریخچه نیروی اندازه گیری شده تعیین می شود شکل 3 هر طیف را به مقدار DC خود نرمال می کند. موج دار شدن تاج محتوا را اضافه می کند و می تواند بریدگی های نیم سینوسی را پر کند. زمان بندی بین مخاطبین جدا شده تداخل قطعی ایجاد می کند. برای کفایت، طیف اندازه گیری شده غیرعادی و نسبت سیگنال به نویز پاسخ را بررسی کنید.

تمرین توصیه شده: ارزیابی کفایت آزمون در برابر هدف مورد نظر • نیروی اعمالی کامل را با پهنای باند، کالیبراسیون، محدوده دینامیکی و همگام سازی زمانی کافی اندازه گیری کنید. • بررسی کنید که اندازه‌گیری‌های پاسخ، پهنای باند و نسبت سیگنال به نویز کافی دارند و بریده یا اشباع نشده‌اند. • تأیید کنید که تحریک فرکانس، دامنه و محدوده پاسخ غیرخطی مورد نیاز هدف آزمایشی را پوشش می‌دهد. • رد یا تکرار یک آزمایش فقط برای یک اندازه گیری، تحریک، یا کمبود پوشش مشخص شده است.

نتیجه گیری ظاهر نیمه سینوس نه اعتبار را ایجاد می کند و نه کفایت را تضمین می کند. هر آزمایش چکش را با هدف آن و با اندازه گیری دقیق و کامل نیرو و پاسخ در محدوده مورد نیاز قضاوت کنید.

مراجع 1. A. Majed، J. Sills، E. Henkel، V. Babuska، S. Yunis، D. Hamilton، J. Akers و T. Kinney، اعتبار و قابلیت پیش‌بینی ورودی‌های اندازه‌گیری شده چکش: سیستم‌های ساختاری خطی و غیرخطی، سپتامبر 2026. 2. D. J. Ewins، آزمون معین: نظریه، عمل و کاربرد، ویرایش دوم، 2000. 3. ISO 7626-5:2019، لرزش و شوک مکانیکی - تعیین تجربی تحرک مکانیکی - قسمت 5 4. K. G. McConnell و P. S. Varoto، تست ارتعاش: تئوری و عمل، ویرایش دوم، 2008. 5. A. H. Nayfeh and D. T. Mook, Nonlinear Oscillations, 1979. 6.

NASA-STD-7003، معیارهای تست Pyroshock، 1999