12
中华人民共和国国家标准 振动与冲击隔离器性能测试方法 GB/T15168一 94 Vibrationandshockisolators measuring methodforitscharacteristics 1 主题内容与适用范围 本标准规定了隔离器的静态、动态性能以及冲击隔离性能的测试方法。 本标准适用于各种材质、类型以及用途的线性和非线性隔离器性能的测试。 2 引用标准 GB2298机械振动、冲击名词术语 GB5170电工电子产品环境试验设备基本参数检定方法 GB6592电子测量仪器误差的一般规定 GB 8540振动与冲击隔离器确定特性要求导则 GJB150.18用设备环境试验方法— 冲击试验 3 测试条件 3.1全部或部分采用橡胶材质的隔离器,应在25士5℃环境温度中停放4-6h后,在此环境温度中进 行性 能测试 。 3.2橡胶隔离器必须在硫化后停放24h以上方可进行性能测试。 3.3测试设备、仪器、仪表应符合GB5170要求。 4 静态性能测试 4.1静态性能参数 隔离器静态性能包含 : a. 额定载荷静变形; b. 额定载荷静刚度; c. 静载荷与静变形关系曲线。 4.2测试设备及仪器 a. 能均匀加载的装置或标定过的规则质量块 ; b.测力装置— 力指示最小值应不大于隔离器额定载荷的10%,测量误差不大于100; c.位移测量仪— 测量误差不大于1000 4.3测试程序 4.3.1在隔离器承载方向上重复进行二次预加载、卸载试验,载荷范围从零至额定载荷的1.25倍,隔 离器变形应均匀,其速度不应大于8mm /min o 4.3.2第三次从零逐步加载至-1.25倍额定载荷后保持30s,再逐步卸载至零,同时应记录各点(最少5 点)加、卸载荷时的变形值(其中含。.9倍、1倍及1.1倍额定载荷)。取其平均变形值(即同一载荷时加、 国家技 术监督局 1994一06一30批 准 1995一05一01实施

振动与冲击隔离器性能测试方法

Embed Size (px)

DESCRIPTION

vibration and damper testing

Citation preview

Page 1: 振动与冲击隔离器性能测试方法

中华人民共和国国家标准

振动与冲击隔离器性能测试方法 GB/T 15168一94

Vibration and shock isolators measuring

method for its characteristics

1 主题内容与适用范围

本标准规定了隔离器的静态、动态性能以及冲击隔离性能的测试方法。

本标准适用于各种材质、类型以及用途的线性和非线性隔离器性能的测试。

2 引用标准

GB 2298 机械振动、冲击名词术语

GB 5170 电工电子产品环境试验设备基本参数检定方法

GB 6592 电子测量仪器误差的一般规定

GB 8540 振动与冲击隔离器确定特性要求导则

GJB 150.18 军用设备环境试验方法— 冲击试验

3 测试条件

3.1 全部或部分采用橡胶材质的隔离器,应在25士5℃环境温度中停放4-6h后,在此环境温度中进

行性能测试。

3.2 橡胶隔离器必须在硫化后停放24h以上方可进行性能测试。

3.3 测试设备、仪器、仪表应符合GB 5170要求。

4 静态性能测试

4.1 静态性能参数

隔离器静态性能包含:

a. 额定载荷静变形;

b. 额定载荷静刚度;

c. 静载荷与静变形关系曲线。

4.2 测试设备及仪器

a. 能均匀加载的装置或标定过的规则质量块;

b. 测力装置— 力指示最小值应不大于隔离器额定载荷的10%,测量误差不大于100;

c. 位移测量仪— 测量误差不大于1000

4.3 测试程序

4.3.1 在隔离器承载方向上重复进行二次预加载、卸载试验,载荷范围从零至额定载荷的1.25倍,隔

离器变形应均匀,其速度不应大于8mm /min o

4.3.2 第三次从零逐步加载至-1.25倍额定载荷后保持30s,再逐步卸载至零,同时应记录各点(最少5

点)加、卸载荷时的变形值(其中含。.9倍、1倍及1.1倍额定载荷)。取其平均变形值(即同一载荷时加、

国家技术监督局1994一06一30批准 1995一05一01实施

Page 2: 振动与冲击隔离器性能测试方法

GB/T 15168一94

卸载荷的变形值的平均值)为静变形量。

4.4

4.4.

测试结果计算

隔离器额定载荷静刚度K,按式(1)计算。

△P K.=于认=

△X

1. 1P. 一0. 9P.

X1.1一Xo. 9(1)

式中:尸。— 隔离器额定静载荷,N;

△尸— 静载荷增量,N;

AX— 静变形增量,m;

X1.1— 在1., 1倍额定载荷时隔离器的静变形值,m;

X0. 9— 在。。9倍额定载荷时隔离器的静变形值,m。

4.4.2 根据4.3.2测得的隔离器各点静载荷P;及加、卸载荷时的平均静变形值X;,绘制静载荷一静变

形曲线。

5 动态性能测试

5.1 动态性能参数

隔离器动态性能包含:

a. 在额定载荷下主要承载方向的固有频率;

b. 阻尼比;

c. 传递率或幅一频特性;

d. 线性隔离器动刚度;

e. 对非线性隔离器应分别绘出静载荷与固有频率关系以及激振位移幅值与固有频率和阻尼比的

关系曲线。

5.2 动态性能测试方法

隔离器动态性能参数的测试,系根据单自由度弹性系统中惯性力、阻尼力、弹性力与外力平衡的原

理,在假定弹性系统中为粘弹性结构阻尼、输入为简谐信号的条件下进行的。本标准规定的测试方法包

括恒定载荷激振法、变载荷激振法、基础激振法、锤击法和椭圆法等五种方法。

5.3 测试设备及仪器

5 3.1 测试设备应能在较宽的频率范围内产生正弦激励,上、下限频率及载荷应能满足试验要求。

5.3.2 正弦激励设备的幅值波形失真度,频率及位移指示等基本参数误差要求,应符合GB 5170-13-

5170-15附录B或附录C的规定。

5.3.3 测量仪器应包含传感器、放大器、示波器及频率计,在锤击法及椭圆法测试中应有记录器。

5.3.4 测量仪器的频率范围,频率响应及非线性要求等应符合GB 6592的规定。

5.4 受试系统安装及测试要求

5.4.1 受试系统由施加于隔离器上的质量及隔离器组成。

5.4.2 额定载荷应施加在隔离器的承载方向上,激振力应施加在隔离器的待测定刚度的主轴方向上。

5.4.3 在测试中系统各部位的连接应牢固,避免振动时松动。

5.4.4 当多只隔离器同时测试时,为使静载荷和激振力均匀作用在每只隔离器上,系统刚度中心、质量

中心及激振力作用中心,三者应在同一直线上,偏心量不得超过支承最大跨距的10%0

5.4.5 当欲求的刚度其方向与支承方向成90。时,应尽量减小质量中心与刚度中心距离,以减小该方

向振动与摇摆振动藕合。

5.4.6 安装架或过渡板应有足够刚性,其局部固有频率至少应为受试系统固有频率的四倍或大于

60Hz o

5.4.7 振动传感器应固定在接近受试系统质量中心线及台面中心线上。

Page 3: 振动与冲击隔离器性能测试方法

GB/T 15168一94

5.4.8 若将正弦激励装置或受试系统进行悬吊时,其受试系统与悬吊系统固有频率之比至少应足够

大,以使受试系统振动稳定。

5.4.9 采用激振器激励时,应通过挠性杆将激励作用于质量或基座的重心线上。

5.5 测试程序及测试结果计算

5.5.1 激振扫描测试程序

恒定载荷激振,变载荷激振及基础激振(振动台激振)的激振扫描程序如下:

5.5.1.1 在隔离器承载方向上施加额定静载荷后,对系统进行安装固定,按5. 4中有关要求检查受试

系统。

5.5.1.2 进行激励,在线性系统中,位移幅值宜调整在:

a. 恒定载荷及变载荷激振时,其振幅值为1士0. 2mm ;

b。基础激振时,基础位移幅值为。.2士0. 05mmo

5.5.1.3 频率从低至高进行扫描寻找共振点。恒定载荷激振时,扫描下限频率应为系统固有频率的五

分之一或为系统最低稳定频率;变载荷激振时,扫描上限频率与系统固有频率之比应大于4或扫至激励

装置的最高频率。

5.5-1.4 在扫描频率范围内选取 6-8点,其中含共振点及半功率点,分别记录系统质量位移,基础激

振时的基础输入位移及相应频率。

5.5.1.5 对于非线性隔离器应改变激振振幅及静载荷进行扫描,振幅及静载荷为:

a. 改变激振振幅值,以5.5.1.2中位移幅值的60%为起点,按20%递增至160%的不同振幅进行

激振。重复进行5.5.1.3及5.5-1.4中程序,此时,静载荷为额定值。

b. 改变静载荷,以额定载荷的60%为起点,按20%递增至140%的不同静载荷进行激振。重复进

行5.5.1.1-5.5.1.4程序,此时激振振幅不变。5.5.2 激振扫描测试结果计算

5.5.2.1 固有频率

隔离器在额定载荷下的固有频率fn按式(2)计算。

27[(2)斋 1一沃

式中:Kn- 隔振器的动刚度,N/mo

当i<0. 25时

Kn=m(2nfon)'一Ko···········‘···························⋯⋯ (3)

当1>0. 25时,

a)变载荷激振,

Kn-7R( 2,rfon v/不哥而)2一Ka······························⋯⋯(3a)

b)恒定载荷及基础激振,

K�一m ( Z,rf on / V -I - Tr j 2 )’一Ko ---···························⋯⋯(A)

式中:I— 损耗因子;

M - 隔离器额定载荷的质量,kg;

m— 激振系统质量,kg;

f..— 激振系统共振频率,Hz;

Ko— 激振系统中除受试隔离器外其它弹性元件动刚度总和。

若无其它弹性元件,则Ko=O,

5.5.2.2 阻尼比

a. 恒定载荷激振法中,阻尼比e按式(4)或式(5)计算:

Page 4: 振动与冲击隔离器性能测试方法

GB/T 15168一94

右= I2

(4)

,_ I_写- -,犷 —

乙(5)

式中:TAm.-=X. /XB;

TH=X../X.;

X二二— 系统共振位移幅值,m;

XD成喜X_,一 系统最低稳定频率下位移幅值,m;一“~5一“““ 一,”“~ ’一’~’““、” 一 ’2” ~ ”

X.— 任意频率下位移响应幅值,m;

。— 系统激振圆频率,rad/s;

%— 系统共振圆频率,rad/s.

b. 变载荷激振法中,阻尼比泞按式((6)或式((7)计算:

泞二里=生卫一..........⋯⋯。。.。...⋯⋯。............⋯⋯2 2 T.-.-

(6)

,_ 刀_‘一 气犷 一

L(7)

式中:二一X.-.XG ; XG— 超过共振频率后,不再随频率变化的稳定位移响应幅值,M.

c. 基础激振法中,阻尼比右按式(8)计算

,_ I_9- 气丁 —

'b T-二一1

1 1

2(8)

式中:T二二=X.:二//U.;

u0— 基础或振动台激振位移幅值,ma

5.5-2.3 传递率

a. 在恒定载荷激振法中,若测得稳定的位移响应幅值XD,则其与任意频率下位移响应幅值X。之

比,可按式(9)计算该频率下的传递率TA,绘出TA与。/ Wn关系曲线,即为传递率曲线。若系统不存在

XD值时,则不宜采用此法求该隔离器的性能参数。

(9)

示 一一

Xo一几

一-

A T

b. 在变载荷激振法中,若测得稳定的位移响应值XG,按式(10)计算相对传递率TR,绘出TR与

}/ Wn关系曲线,即为相对传递率曲线。若系统不存在XG值时,则不宜采用此法求该隔离器的性能参数。

TR!1F /Wn2

二二二 一 二二二二 一 .. ... .. .. ... .⋯ ⋯ ,. .. . ... ... ⋯ ⋯

XG画W' 22J } y}2CtJn(10)

在基础激振法中,测出各频率下位移响应幅值Xn,及基础激振位移幅值uo,按式(11)计算传递

率TA,绘出TA与。/W.关系曲线,即为传递率曲线。

TA一丛=了1币”””‘”’“””””””””””“”‘川

Page 5: 振动与冲击隔离器性能测试方法

Gs/T 15168一94

5.5.3 锤击法测试程序及结果计算

55.3.1 按5.4中有关要求检查受试系统。

5.5.32 通过质量中心作用一瞬态力。

5.5.3.3 记录质量的自由振动衰减位移波形及参考正弦波形。

5.5-3.4 锤击法测试结果计算

a. 阻尼比

当自由振动波形个数n)4时,阻尼比按式(12)计算,否则不能用锤击法。

式中:又— 单个波形对数衰减率,

n— 自由振动波形个数;

Xi— 第i个波峰幅值,m;

1,入二二二— m

_二_工{4亘 2 2 "V 4n'+ A

Xi

Xi+n’

Xi+n— 第(i+n)个波峰幅值,ma

b· 固有频率

当自由振动系统中除受试隔离器外,无其它弹性元件时,则固有频率按式(13)计算。

L,·f

式中:L,— 参考波形波长,m;

f,— 参考波形频率,Hz;

L— 被测波形波长,mo

c. 动刚度

按式(3)计算。

5.5.4 椭圆法测试程序及结果计算

5.5.41 按5.4中有关要求检查受试系统。

5.5-4.2 将力传感器安装在隔离器与传递力输出端之间。

5.5-4.3 扫描确定共振点,共振位移幅值宜保持在1士0. 2mm范围内。

5.5-4.4 将共振点的位移及传递力信号记录在X-Y记录器上,绘出椭圆图象。

5.5-4.5 进行力及位移标定,根据传感器灵敏度及放大器输出灵敏度定出图象上单位长度代表的力及

位移值。

5.5-4.6 椭圆法测试结果计算

a。 阻尼比按式(14)计算

;_卫_生Fp_ C ....................................⋯⋯ 2 2 户’, B

式中:FD— 位移达到零时的传递力(等于阻尼力),N;

FT— 位移达到最大值时的传递力(等于弹性力),N;

C— 位移达到零时传递力在迟滞回线上双幅长度,MM;

B— 与最大位移对应的传递力在迟滞回线上双幅长度,mm a

b. 动刚度按式(15)计算

二_FT_B·月」、。一 不下尸 一 一r门-

人 。 A .a(15)

式中:A— 最大位移在迟滞回线上双幅长度,MM;

a— 椭圆图上横坐标单位长度代表的位移,m /mm ;

Page 6: 振动与冲击隔离器性能测试方法

GB/T 15168一94

R— 椭圆图上纵坐标单位长度代表的力,N/mmo

固有频率按式(2)计算。

6 冲击隔离性能测试

冲击隔离性能参数

隔离器冲击隔离性能包含:

冲击加速度传递率;

隔离器冲击变形。

:a

b

6.2 测试设备及仪器

6.2.1 测试设备应能满足对冲击脉冲波形、峰值加速度、持续时间及有效载荷等要求,或根据隔离器应

用场合,按GJB 150.18中有关规定来确定冲击测试设备和要求。

6.2.2 对测量仪器的要求按5.3.4规定。

6.2.3 冲击测量仪器应包含测量隔离器冲击变形用的电测系统或机械式划针。

6.2.4 指示显示应具有对瞬态信号最大值的保持功能。

6.2.5 冲击加速度传感器横向灵敏度比不大于5%0

6.3 受试系统安装及测试要求

6.3.1 受试系统的安装与测试应满足5.4-1-5-4.7的要求。

6.3.2 位于冲击机上的受试系统,其质量中心与系统刚度中心之距离不应大于隔离器之最小间距的一

半。

6.3.3 测量冲击输入的传感器应通过传递特性与之相匹配的机械滤波器与输入台面相连。

6.3.4 与传感器相连的输入导线其根部应紧贴在被测体上。

6.4 测试程序及结果计算

6.4.1 冲击试验应在隔离器互相垂直的三个主轴方向上进行。在每个方向上按三种高度(或角度)进行

冲击。

6.4.2 每次冲击应在其作用力的方向上测量任意对角线上两个隔离器冲击变形、质量的冲击响应加速

度及台面的冲击输入加速度。

6.4.3 在每次冲击前必须对传感器、系统及台面的所有连接螺栓进行检查并固紧。

6.4.4 隔离器每冲击一次之后,应检查隔离器各构件及相互之间的变化情况,冲击测试结束后应检测

隔离器性能变化情况,并如实记录在试验报告中。

6.4.5 测试结果计算

a. 隔离器冲击变形平均值又按式(16)计算

EX,X=止二生一一

式中:X;— 每只隔离器每次冲击的变形值,m;

n— 位移测点数。

b. 冲击加速度传递率Tch按式(17)计算

" chT,h(dB)=2olg一 ····································⋯⋯ (17)

uo

式中:16— 冲击加速度响应值,9;

uo— 冲击加速度输入值,%a

Page 7: 振动与冲击隔离器性能测试方法

GB/T 15168一94

附 录 A

测 试 原 理

(参考件)

A1 动态性能测试原理

根据单自由度弹性系统中惯性力、弹性力、阻尼力及外力平衡原理确定隔离器动态性能参数。当系

统假定为粘弹性结构阻尼,输入为简谐信号时,不同的激振法,其力学模型如图Al所示,运动方程式按

式(A1)确定。

MX+K(X一u)(l+jq)=Foe' ...⋯

式中:M— 系统中运动物体质量,kg;

K— 系统中弹性元件动刚度,N/m;

I— 粘弹性结构阻尼的损耗因子,其量值为阻尼比的两倍,r/= 2

X— 运动物体的绝对位移,m;

x— 运动物体的绝对加速度,m/s' ;

“— 基础或台面的绝对位移,m;

Fo— 激振力幅值,N;

。— 激振圆频率,rad/s.

(Al)

C一Cc

M.aie-

...., ...月.....

a.恒定载荷激振 卜.变载荷激振

1

e

......

二......

M

c.基础激振

图Al 单自由度系统力学模型

Al. 1 恒定载荷激振法

当式(Al)中u=0时即为恒定载荷激振,力学模型如图Al(a)所示。解运动方程式(Al)得到:

位移响应幅值

任意频率下的位移响应幅值X。及共振频率下位移响应幅值Xoma、分别由式(A2)及式(A3)表示:

Page 8: 振动与冲击隔离器性能测试方法

GB/T 15168一94

Fo/K(A2)

Fa /K

A omax =了不.(A3)

式中:m�— 系统共振圆频率,rad/s,

b. 动刚度

从式(A3)中可以得到系统位移共振时,激振力等于阻尼力,将此关系式代入方程式(A1)中,得到惯

性力等于弹性力,于是动刚度K可按式(A4)计算:

K=Mw� (A4)

c. 传递率

当式(A2)中(&)/W.) '-o时,位移幅值XD为一恒定值,由式(A5)表示:

Fa/K

人D= --(A5)

任意频率下位移响应幅值X。与X。之比T�按式(A6)计算:

(A6) --

Xo-Xn

一一

A T

可见,TA与力传递表达式相同。

d. 损耗因子

共振频率下位移响应幅值X。二与任意频率下位移响应幅值X。之比T,,按式(A7)计算:

一TH=

X。二

Xo(A7)

由式(A7)可以导出损耗因子I通式,v值按式(A8)计算:

}1一(m/W.)2!

,一止霭岁 ‘”””””””””””””””””””’.“A8’共振频率下位移响应幅值Xo,二与远远小于共振频率下的位移响应幅值XD之比TAmax按式(A9)计

算:

_ X-, 厂丁T. -m, - =‘1 1+-7- ·································⋯⋯ (A9)

人D ’ Y 犷

其损耗因子11按简式(A10)计算:

1

“一Tnmaa万(A10)

Al. 2 变载荷激振法

当式(A1)中u=0激振力为MewY-时即为变载荷激振法,力学模型如图A1(b)所示。解运动方程

式(Al)得到:

a. 位移响应幅值

任意频率下位移响应幅值X。及共振频率下位移响应幅值Xome二分别由式(All)及式(A12)表示:

Me/M (All

Xomsx Mo

= 二月,--- 。..⋯ ⋯ ,,.,二,二,,二,,⋯ “.........⋯ ⋯ ,, 又八 1艺 M .I

式中:M.CL2— 变载荷激振力幅值,N,

Page 9: 振动与冲击隔离器性能测试方法

GB/T 15168一94

b· 动刚度

动刚度K按式(A4)计算。

c. 相对传递率

当式(All)中(&J./OW-0时,位移响应幅值XG为一恒定值,由式(A13)表示:

XG=M, /M ·····················。·················⋯⋯ (A13)

任意频率下位移响应幅值X。与XG之比为相对传递率TR,按式(A14)计算:

(02 /wag(A14)

〔卜(m}2im} +12 --

凡一Xc

--

R T

d. 损耗因子

共振频率下位移响应幅值X。二。二与任意频率下位移响应幅值Xa之比按式(A15)计算:

二一赞一寿〔卜(剖’〕’十(剖‘“··“·“····“·“···⋯⋯(A15’损耗因子I按式(A16)计算:

一口1.--叭一田

--

T

'I= (A16)

共振频率下位移响应幅值X-。二与x。之比按式(A17)计算:

TRmax -X-

X,

1

't(A17)

其损耗因子I按简式(A18)计算:

1

,一TRma)’‘’‘’“.’“‘’‘’“’‘’“””‘’‘””‘”’‘””’‘’“‘(A18)Al. 3 基础激振法

当式(Al)中Fo=O,u=uoe'“时即为基础激振,u。为基础或台面激振位移幅值,力学模型如图Al(c)

所示,解运动方程式(A1)得到:

a. 位移响应幅值

任意频率下位移响应幅值X。及共振频率下位移响应幅值X-二分别由式(A19)及式(A20)表示:

Xo=uo1+12

Cl一(}/}n)Z}z+-}2(A19)

Xoma二一。探 ····································⋯⋯(A20b· 动刚度

动刚度K按式(A4)计算。

c. 传递率

任意频率及其共振频率下的位移传递率分别按式(A21)及式(A22)计算:

X-An=一 =

1十12

Cl一(。/。。)2)2+'/(A21

TAm_一Xomax_ (A22碑d. 损耗因子

损耗因子I按式(A23)计算:

Page 10: 振动与冲击隔离器性能测试方法

GB /T 15168一94

1

,一V - 7-. } --lT(A23

A1. 4 锤击法

当式(A1)中u=O,F.=O且初始振幅为X。时即为锤击法工况,时域波形如图A2所示。解运动方程

式(A1)得到:

a. 瞬态位移响应幅值

第i及((i+n)个瞬态位移幅值分别用式(A24)及式(A25)表示:

Xr=X,e- z1.: .......................···············⋯⋯ (A24)

X,+,一xoe一扒rt.+, 2+Xae-z"nl'+"ld)·································⋯⋯(A25 )式中:n— 自由振动衰减波的个数,n>4;

&Jd— 系统阻尼固有圆频率,rad/s,a,d=w. /'-l不灭可丽不

t— 幅值为X,时所对应的时间,so

图A2 自由振动衰减波形

b. 损耗因子

自由振动衰减中单个波形的对数衰减率A按式(A26)计算:

1,A二二二— in

X;............⋯⋯。..................⋯⋯,.(A26X.+.

将式(A24), (A25)代入式(A26)中得到损耗因子77表达式(A27)

,一探霖.······································⋯⋯(A27当A2<<4 7[2时,式(A27)简化为式(A28)

7J=久/二 A28

c. 动刚度

在记录时域位移波形时,同时给出频率已知的参考正弦波信号,系统固有频率按式(A29)计算:

Lrf} 1J.= 一一一下二二二二二二二宾 ⋯ ”.’.“二”.”’⋯ “.“..⋯ ,⋯ ⋯ ““二 t 1-.L V

‘ 了1一 (V/2)

式中:L,— 参考波形波长,m;

Page 11: 振动与冲击隔离器性能测试方法

cs/T 15168一94

L— 自由振动衰减波形波长,m;

f— 参考波形频率,Hz.

动刚度按式(A30)计算;

K=M(2nf�)z·······································⋯⋯ (A30)

A1. 5 椭圆法

根据式(A1)中阻尼力与弹性力正交,以及传递力由阻尼力和弹性力合成的原则,可从共振位移及

传递力在X-Y坐标图上构成的共振迟滞回线中确定动态性能参数,迟滞回线如图A3所示。

a. 动刚度

当位移为最大值时速度为零,此时,传递力

K -

FT等于弹性力KXo,动刚度按式(A31)计算:

FT B·9Xo A·a

(A31)

式中:A— 最大位移在迟滞回线上的双幅长度,MM; B— 与最大位移对应的传递力在迟滞回线上的双幅长度,mm

a 椭圆图上横坐标单位长度代表的位移,m/mm

月— 椭圆图上纵坐标单位长度代表的力,N/mm;

FT— 位移达到最大值时的传递力,N,

图A3 迟滞回线

b. 损耗因子

d,二,_L, 。 , _ .__,, C_~ 二,,_ ___, B _,_,。_、 ,_ ,、 。、,,__、、,、白升 派盯 ,IR JG刀 L'D=JKA刃- n (j, W EE刀 rT=KA.= -} /U,则Mn 囚士fzj9} (A3G)1r',%:

乙 乙

'1= (A32)

式中:C— 位移达到零时传递力在迟滞回线上的双幅长度,mm

FD— 位移达到零时对应的传递力,No

A2 冲击隔离性能测试原理

A2.1 冲击加速度传递率

弹性系统受到冲击时,力的传递过程与振动中的基础激振法相似,即力由基础向弹性系统传递,其

差别在于:

Page 12: 振动与冲击隔离器性能测试方法

GBIT 15168一94

a. 冲击时,运动方程式(A1)中Foe'w = 0 ;

b. 基础输入加速度u为一具有爆发性的瞬态值;

c. 除无阻尼纯金属线性弹性元件外,大部分弹性系统,冲击响应呈非线性,大变形按不等的自由

振动频率进行衰减。但为了便于分析,被测系统假定为单自由度、无阻尼的线弹性系统,当系统输入为半

正弦脉冲时,冲击运动方程为:

MXZ+K(X一u)=0 ·································⋯⋯ (A33)

{u(tQ)=uosin(PtQ)

u(tQ)二0

0镇tQ镇rl 卜··················。·····⋯⋯ (A34

tQ>r )

式中:r— 半正弦脉冲持续时间,s;

P— 冲击脉冲作用时激振频率,radfs,P=刁r;

tQ— 冲击脉冲时间变量,s;

u0— 冲击输入位移,m. 当初始条件t=0时,X (t)=X(t)=0解方程(A34)得冲击位移响应如式(A35)

X =Asin(cudt+a) +u.TAsinPtq···························⋯⋯ (A35)

式中:A,a— 由起始条件决定的常数。

由式(A35)可见,冲击响应由强迫振动和自由振动两部分组成。并为冲击输入位移和传递率的函

数,强迫振动和自由振动最大加速度响应,分别由式(A36), (A37)表示: XQ=一uoTAP2sinPtQo�=·································⋯⋯ (A36)

lz二一uaT APru�sin (cu�t..二+“)················。···。·······。·⋯ (A37) 因$Q及X:不在同一时间发生,故以.9,表示系统加速度响应最大值。

冲击输入加速度u可以按式(A38)计算:

u=一u.P2sinPtQ=风sinPtQ·“···························⋯⋯ (A38)

以分贝表示的冲击加速度传递率T6按式(A39)定义:

"ch T,,,= 20lg一 ·······································⋯⋯ (A39)

uo

A2. 2 隔离器冲击变形,在冲击的瞬态中直接测出。

附加说明:

本标准由中国船舶工业总公司提出。

本标准由全国机械振动与冲击标准化技术委员会归口。

本标准由中国船舶工业总公司第七研究院七O四研究所负责起草。

本标准主要起草人于香凤、管月英。