GB/T 11349.3-2006振動與沖擊機(jī)械導(dǎo)納的試驗(yàn)確定第3部分：沖擊激勵(lì)法

ICS17.160J04中華人民共和國國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T11349.3-2006/ISO7626-5:1994代替GB/T11349.3-1992振動與沖擊機(jī)械導(dǎo)納的試驗(yàn)確定第3部分:沖擊激勵(lì)法Vibrationandshock-Experimentaldeterminationofmechanicalmobility-Part3:Measurementusingimpactexcitation(ISO7626-5:1994,VibrationandshockExperimentaldeterminationofmechanicalmobilityPart5:Measurementsusingimpactexcitationwithanexciterwhichisnotattachedtothestructure.IDT)2006-09-08發(fā)布2007-02-01實(shí)施中華人民共和國國家質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)檢疫總局愛布中國國家標(biāo)準(zhǔn)化管理委員會

GB/T11349.3-2006/ISO7626-5：1994次前言引言1范圍2規(guī)范性引用文件3術(shù)語和定義···4沖擊測量的一般特性5在試驗(yàn)中結(jié)構(gòu)的支承6沖擊激勵(lì)………7傳感器系統(tǒng)……………8傳感器信號的處理9測量有效性的檢驗(yàn)附錄A(規(guī)范性附錄）導(dǎo)納測量中指數(shù)窗影響的修正1P參考文獻(xiàn)

GB/T11349.3-2006/ISO7626-5：1994《振動與沖擊機(jī)械導(dǎo)納的試驗(yàn)確定》系列標(biāo)準(zhǔn)共由三個(gè)部分組成：-第1部分：基本定義和傳感器;-第2部分：用激振器作單點(diǎn)平動激勵(lì)測量；-第3部分(本部分)：沖擊激勵(lì)法。本部分是關(guān)于機(jī)械導(dǎo)納測量的系列標(biāo)準(zhǔn)的第3部分。本部分等同采用ISO7626-5:1994《振動與沖機(jī)械導(dǎo)納的試驗(yàn)確定第5部分：用不與結(jié)構(gòu)相連的激振器進(jìn)行沖擊激勵(lì)測量》英文版)。為便于使用,本部分對ISO7626-5:1994的有關(guān)部分作了如下編輯性修改；a）用"本部分”代替"本國際標(biāo)準(zhǔn)”；b）用小數(shù)點(diǎn)","代替作為小數(shù)點(diǎn)的迎號".”；C)刪去國際標(biāo)準(zhǔn)的前言：用采用國際標(biāo)準(zhǔn)的我國標(biāo)準(zhǔn)代替對應(yīng)的國際標(biāo)準(zhǔn)本部分代替GB/T11349.3-1992。本部分與GB/T11349.3—1992的主要變化是：增加了第5章，試驗(yàn)中的結(jié)構(gòu)支承狀態(tài):懸掛狀態(tài)和落地狀態(tài)：在第3章中增加頻率響應(yīng)函數(shù)、關(guān)注的頻率范圍、頻率平均的導(dǎo)納幅值等3條術(shù)語；-8.6平均技術(shù)中的注改變?yōu)檎?。本部分的附錄A和附錄B均是資料性附錄本部分由中國機(jī)械工業(yè)聯(lián)合會提出。本部分由全國機(jī)械振動與沖擊標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會歸口。本部分起草單位：中國兵器工業(yè)第二〇二研究所、鄭州機(jī)械研究所。本部分主要起草人：顧國富、韓國明、焦明綱本部分所代替標(biāo)準(zhǔn)的歷次版本發(fā)布情況為：GB/T11349.3-1992

GB/T11349.3-2006/ISO7626-5:1994結(jié)構(gòu)的動態(tài)特性可以由導(dǎo)納測量得到的頻率響應(yīng)函數(shù)來確定，或由與頻率響應(yīng)函數(shù)有關(guān)的加速度導(dǎo)納和位移導(dǎo)納來確定。每個(gè)頻率響應(yīng)函數(shù)都是結(jié)構(gòu)平動或轉(zhuǎn)動響應(yīng)對單點(diǎn)激勵(lì)的力和運(yùn)動之比，這些比值的大小和相位是頻率的函數(shù)。加速度導(dǎo)納、位移導(dǎo)納與導(dǎo)納的區(qū)別僅在于分別用加速度或位移替代速度表示運(yùn)動的響應(yīng)。為簡便起見,在GB/T11349各部分僅使用"導(dǎo)納"這一術(shù)語。當(dāng)然.所有的試驗(yàn)方法和要求均適用于加速度導(dǎo)納和位移導(dǎo)納的確定。導(dǎo)納測量的典型應(yīng)用是：預(yù)示結(jié)構(gòu)對已知或假定輸入激勵(lì)的動態(tài)響應(yīng)：確定結(jié)構(gòu)的模態(tài)特征（固有頻率、振型和阻尼比）：預(yù)示相連結(jié)構(gòu)的動態(tài)相互作用：檢查結(jié)構(gòu)數(shù)學(xué)模型的正確性并改善其精度：確定單一或復(fù)合材料的動力學(xué)特性(即復(fù)彈性模量)。對某些應(yīng)用，可能要求測量沿三個(gè)相互垂直軸的力和運(yùn)動以及繞這三個(gè)軸的力矩和轉(zhuǎn)動來完整地描述動力學(xué)特性。對每個(gè)關(guān)注的點(diǎn)這些測量給出一個(gè)6×6的導(dǎo)納矩陣。對于結(jié)構(gòu)上的N個(gè)點(diǎn)，系統(tǒng)有一個(gè)6NX6N階的完整導(dǎo)納矩陣。對大多數(shù)實(shí)際應(yīng)用來說,沒有必要知道完整的6NX6N矩陣,通常只須用單點(diǎn)單方向加激振力,在結(jié)構(gòu)的關(guān)鍵點(diǎn)用測平動響應(yīng)的辦法測量驅(qū)動點(diǎn)導(dǎo)納和傳遞導(dǎo)納就已足夠了。在另一些應(yīng)用中，可能關(guān)注的僅是旋轉(zhuǎn)導(dǎo)納。為了簡化·實(shí)際遇到的各種導(dǎo)納測量任務(wù)可使用GB/T11349的不同部分,GB/T11349將作為3個(gè)獨(dú)立的部分頒布。GB/T11349.1基本定義和傳感器。這部分內(nèi)容對大多數(shù)導(dǎo)納測量任務(wù)是通用的GB/T11349.2用激振器作單點(diǎn)平動激勵(lì)測量。GB/T11349.3（即本部分)沖擊激勵(lì)法。機(jī)械導(dǎo)納定義為由平動或轉(zhuǎn)動的速度相量與施加的激振力或力矩相量之比構(gòu)成的頻率響應(yīng)函數(shù)，如果響應(yīng)是用加速度計(jì)測量的,還要轉(zhuǎn)換成速度以獲得導(dǎo)納。另外.也可以用被稱為加速度導(dǎo)納的加速度與力之比描述結(jié)構(gòu)的特性。在另一些情況下.還可以用位移導(dǎo)納.即位移與力之比。注：歷史上，結(jié)構(gòu)的頻率響應(yīng)函數(shù)常常表示為上述名稱的動力特性之一的倒數(shù),機(jī)械導(dǎo)納的倒數(shù)常常稱為機(jī)械阻抗。然而，應(yīng)當(dāng)注意.由于導(dǎo)納的倒數(shù)通常并不表示結(jié)構(gòu)阻抗矩陣的任一元素.不要混滑。導(dǎo)納試驗(yàn)的數(shù)據(jù)不能直接用作結(jié)構(gòu)分析阻抗矩陣的任一元素。為了獲得數(shù)據(jù)和模型的兼容性，模型的阻抗矩陣必須轉(zhuǎn)換成導(dǎo)納矩陣.反之亦然。這一點(diǎn)的詳細(xì)描述見GB/T11349.1的附錄。關(guān)于GB/T11349本部分的介紹沖擊激勵(lì)已成為測量結(jié)構(gòu)頻率響應(yīng)函數(shù)的一個(gè)常用方法.這是由于其固有的快速和相對低廉的價(jià)格。然而使用沖擊方法，導(dǎo)納測量的精度很大程度上依賴于試驗(yàn)結(jié)構(gòu)的特性和使用的試驗(yàn)技術(shù)。對沖擊激勵(lì)而言.在某些情況下，要獲得與使用一個(gè)連接結(jié)構(gòu)的激振器連續(xù)激勵(lì)所得到的測量精度可能是困難的或者是不可能的,沖擊激勵(lì)方法將帶來增加顯著測量誤差的危險(xiǎn)（見參考文獻(xiàn)7)。盡管有這些限制，只要使用得當(dāng)，沖擊試驗(yàn)方法可能仍是一種極其有用的激勵(lì)技術(shù)本部分為使用沖擊激勵(lì)的導(dǎo)納測量提供指導(dǎo)。精確的導(dǎo)納測量總是要求特別注意儀器的選擇以及使用的測量技術(shù)：當(dāng)使用沖擊激勵(lì)時(shí).這些因素特別重要。此外，試驗(yàn)結(jié)構(gòu)的特性，特別是它的非線性程度，將限制其結(jié)果的測量精度。4.2描述了有關(guān)沖擊激勵(lì)的一些限制由于激振器并不連接到結(jié)構(gòu)上,該方法實(shí)際是移動激振器連續(xù)地敲擊結(jié)構(gòu)上每一個(gè)要求的位置，而運(yùn)動響應(yīng)傳感器保持在結(jié)構(gòu)的某一固定點(diǎn)和固定方向上.測量結(jié)構(gòu)的一系列傳遞導(dǎo)納?；趧恿W(xué)互

GB/T11349.3-2006/IS07626-5：1994易原理,在線性情況下,這樣測量得到的導(dǎo)納與使用連到結(jié)構(gòu)上同一固定位置和方向上的激振器，將響應(yīng)傳感器放到結(jié)構(gòu)上某一要求的點(diǎn)所得的導(dǎo)納應(yīng)該是相等的。然而在結(jié)構(gòu)的某一特定位置.在所有要求的方向上敲擊結(jié)構(gòu)可能是因難的,在此種情況下，更實(shí)際的方法是在結(jié)構(gòu)某一固定位置和方向上使用錘擊激勵(lì)，而在結(jié)構(gòu)要求位置上裝一個(gè)多軸響應(yīng)的傳感器。?。涸谝粋€(gè)固定位置使用一個(gè)多軸響應(yīng)傳感器并不能提供其他位置多軸響應(yīng)的信息。例如.假定在模態(tài)分析試驗(yàn)中利用一個(gè)固定響應(yīng)傳感器進(jìn)行測量.并且假定沖擊僅作用在每一點(diǎn)的一個(gè)方向上.那么.只能獲得該方向上的模態(tài)分量。

GB/T11349.3-2006/IS07626-5：1994振動與沖擊機(jī)械導(dǎo)納的試驗(yàn)確定第3部分：沖擊激勵(lì)法本部分規(guī)定了如何用一個(gè)與結(jié)構(gòu)不相連的沖擊激振器激勵(lì)結(jié)構(gòu)來測量其機(jī)械導(dǎo)納和其他頻率響應(yīng)兩數(shù)的方法。對于導(dǎo)納、加速度導(dǎo)納、位移導(dǎo)納的測量.無論是驅(qū)動點(diǎn)測量還是傳遞測量，均可使用沖擊激勵(lì)。其他一些激勵(lì)方法，如階躍釋放和瞬態(tài)隨機(jī)方法，其信號處理要求類似于沖擊數(shù)據(jù)。然而,這些方法由于它們要使用一個(gè)連到結(jié)構(gòu)上的激勵(lì)器,已超出本部分的范圍。涉及的信號分析方法是基于離散傅里葉變換，其應(yīng)用范圍受到實(shí)現(xiàn)這些方法的儀器的功能和使用經(jīng)驗(yàn)的限制,并不排斥使用當(dāng)前正在開發(fā)的其他方法。沖擊激勵(lì)也廣泛用以獲得未校準(zhǔn)的頻響信息。例如，一個(gè)獲得近似固有頻率和振型的快速的沖擊試驗(yàn)，對確定為獲得精確導(dǎo)納測量的隨機(jī)或正弦試驗(yàn)激勵(lì)是非常有幫助的。然而,這一為獲得定性結(jié)果的沖擊激勵(lì)不應(yīng)與用作導(dǎo)納測量的沖擊激勵(lì)相混湯。本部分僅限于為獲取精確的導(dǎo)納測量而使用的沖擊激勵(lì)技術(shù)2規(guī)范性引用文件下列文件中的條款通過（B/T11349的本部分的引用而成為本部分的條款。凡是注日期的引用文件，其隨后所有的修改單(不包括勒誤的內(nèi)容)或修訂版均不適用于本部分，然而，鼓勵(lì)根據(jù)本部分達(dá)成協(xié)議的各方研究是否可使用這些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件，其最新版本適用于本部分GB/T11349.1—2006振動與沖擊機(jī)械導(dǎo)納的試驗(yàn)確定第1部分：基本定義和傳感器GB/T11349.2-2006限動與沖擊機(jī)械導(dǎo)納的試驗(yàn)確定三第2部分：用激振器作單點(diǎn)平動激勵(lì)測量1SO2041:1990）振動與沖擊術(shù)語術(shù)語和定義下列引自ISO2041的術(shù)語和定義適用于本部分頻率響應(yīng)函數(shù)frequency-rcsponsefunction與頻率相關(guān)的運(yùn)動響應(yīng)相量與激勵(lì)力相量之比。注1：頻率響應(yīng)甌數(shù)是線性動力學(xué)系統(tǒng)的特性,它與激勵(lì)函數(shù)的類型無關(guān),激勵(lì)力可以是簡譜、隨機(jī)或瞬態(tài)的時(shí)間醫(yī)數(shù),以某一類型激振器獲得的試驗(yàn)結(jié)果也可以用以預(yù)示系統(tǒng)對任何其他類型激勵(lì)的響應(yīng)，注2：系統(tǒng)線性是取決于系統(tǒng)的類型以及輸入幅值的一種狀態(tài)，實(shí)際上線性只能是近似滿足。當(dāng)應(yīng)用沖擊激勵(lì)時(shí).必須注意避免非線性影響，當(dāng)已知一些結(jié)構(gòu)是非線性時(shí)(例如：某些鉚接結(jié)構(gòu)