Удар представляет собой импульсные ускорения высоких уровней.

Удар представляет собой импульсные ускорения высоких уровней. При ударе происходит изменение количества движения за промежуток времени, равный длительности ударного импуль­са τ, которое определяется импульсом силы:

 

 

где F(t) – мгновенное значение силы при ударе m∆v – изме­нение количества движения.

Колебания конструкций, вызванные ударом, являются част­ным случаем случайных вибраций. Для характеристики одиноч­ных ударов пользуются интегралом Фурье, который представля­ет собой непрерывную функцию в виде суммы бесконечно боль­шого числа гармонических колебаний, близких по частоте, с бесконечно малыми амплитудами:

 

 

где S(ω) – спектральная плотность воздействия F(t); ω – круговая частота колебаний.

Теоретически ударный импульс содержит энергию во всей полосе частот от нуля до ∞. Для идеального его воспроиз­ведения требуется акселерометр с бесконечной полосой про­пускания. Учитывая, что главная часть энергии ударного им­пульса содержится в ограниченном диапазоне частот, его ха­рактеристики можно зарегистрировать с помощью пьезорезистивных или пьезоэлектрических акселерометров.

Качество измерения параметров удара и динамических ха­рактеристик конструкций зависит от формы, амплитуды, дли­тельности ударного импульса,

 

возможностей неискаженного вос­приятия и передачи спектра удара акселерометром и измери­тельным трактом.

Совокупность частот, которые могут быть переданы через тракт измерений в обработки сигнала, называют полосой про­пускания. Нижняя и верхняя границы полосы пропускания и коэффициент демпфирования являются важными параметрами акселерометра, влияющими на качество измерений.

Частотные характеристики акселерометров должны удовлет­ворять следующим условиям. Для ударов большой длительности целесообразно использовать пьезорезистивные акселерометры, имеющие ненулевую чувствительность в статическом режиме (ω1=0), для ударов малой длительности – пьезоэлектричес­кие акселерометры о широкой полосой пропускания и высокой резонансной частотой или пьезорезистивные акселерометры о оптимальным демпфированием ε = 0,7, у которых отсутствует отрицательное воздействие фазового сдвига.

Чтобы избежать уменьшения полосы пропускания, необходи­мо идеальное состояние установочной поверхности и большая жесткость крепления акселерометра. Чтобы обеспечить правильные фазовые соотношения между частотными составляющими удар­ного импульса, средства измерений совместно о акселерометром должны иметь равномерную АЧХ в широком частотном диапазоне.

Акселерометр для исследования ударных воздействий реко­мендуется

Ссылка на основную публикацию
Adblock detector