Free Press

VibrationVIEW 2020.1-softwareversionen indeholder de opdaterede definitioner af Te og TE som defineret i version MIL-STD-810H. I VibrationVIEW kan brugerne angive Te- og TE-beregningsversionen under fanen SRS i dialogboksen Indstillinger for chokresponsspektrumtest.

Rullemenuen under Te- og TE-beregningsversion indeholder fire muligheder: MIL-STD-810F, MIL-STD-810G, MIL-STD-810G-CHG1 (MIL-STD-810G med ændring 1) og MIL-STD-810H. MIL-STD-810F og MIL-STD-810G definerer Te og TE på en anden måde end MIL-STD-810G-CHG1 og MIL-STD-810H. Mere end blot at give standarddefinitionerne af Te og TE, vil vi også beskrive anvendelsen af parametrene for at lette valget.

Hvad er Te og TE?

Te og TE er grænseværdier udviklet af det amerikanske forsvarsministerium og er relevante ved definition af komplekse transiente impulser. Sammenlignet med klassiske pulser repræsenterer komplekse chokpulser mere nøjagtigt virkelige forhold i den virkelige verden. Disse komplekse impulser kan genskabes fra det oprindelige miljø ved hjælp af stødresponsspektret (SRS).

Hvis testdefinitionen af det komplekse stød er specificeret som et maksimax SRS, skal der syntetiseres en tidsdomæneimpuls for at generere et respons, der opfylder det specificerede SRS. Teststandarderne indeholder typisk en definition af tolerancekravene for SRS-responset, men kravene til tidsdomæneimpulsen overses ofte. Te og TE er to krav til tidsdomæneimpulsen, der begrænser tidsbølgeformens varighed.

Der kan anvendes et omfattende antal forskellige syntetiske bølgeformer til at opbygge den samme SRS. Te og TE begrænser den type bølgeformer, der kan anvendes, og er med til at bestemme, hvordan bølgeformerne er konstrueret.

Aktuelle definitioner af Te og TE

Te

Te er den effektive varighed af en stødpuls.

I MIL-STD-810F defineres Te som den minimale længde af kontinuerlig tid, der indeholder de RMS-tidsforløbsamplituder (root-mean-square), der i værdi overstiger ti procent af den maksimale RMS-amplitude, der er forbundet med chokhændelsen.

I MIL-STD-810H defineres Te fra nulpunktet for den første måleacceleration “over instrumenteringsstøjgulvet” til den opfattede afslutning af chokket. Se side 516.8A-6 i MIL-STD-810H-dokumentet for yderligere oplysninger om forskellen mellem disse beregninger.

TE

TE er koncentrationen af energivarigheden af stødimpulsen.

I MIL-STD-810F defineres TE som “den mindste tidslængde, der indeholder alle datastørrelser, der overstiger 1/3 af den spidsstørrelse, der er forbundet med chokhændelsen.”

I MIL-STD-810H anvendes Crest-faktoren ved beregningen af TE. Crest-faktoren er spidsstørrelsen af et interval i forhold til de tidshistoriske RMS-amplituder (root-mean-square) af intervallets tidshistoriske amplituder. Crest-faktoren beregnes i små intervaller over varigheden Te – f.eks. Te/10 – og den “maksimale crest-faktor” beregnes på de enkelte intervaller og er defineret som CF. Beregningen giver en revideret definition af TE baseret på den minimale varighed, der indeholder alle tidshistoriske magnituder, som i absolut værdi overstiger den maksimale værdi over CF.

Te og TE-identifikation i MIL-STD-810G (kilde: U.S. Department of Defense).

Hvilken MIL-STD-version skal jeg vælge?

Mange teststandarder anvender standarderne for testmetoder fra U.S. Department of Defense til at definere testparametre, så testingeniører kan støde på Te- og TE-værdier, når de udvikler en SRS-test. I nogle tilfælde kan teststandarden blot angive, hvilken MIL-STD-810-beregningsversion der skal anvendes.

I modsat fald anbefales det at anvende retningslinjerne i testmetodestandarderne til at bestemme, hvilken beregningsversion der opfylder MIL-STD-specifikationerne.

Anvendelse af optegnede tidshistoriske bølgeformer

Når optegnede tidshistoriske bølgeformer er tilgængelige, skal stødvarighederne (Te og TE) for testpulsen være i overensstemmelse med de målte data. På samme måde bør den syntetiserede bølgeform afspejle de målte tidsforløb med hensyn til amplitude og nulpunktsovergange. Når der anvendes måledata, beregnes Te og TE ud fra tidshistoriemålingerne i det oprindelige miljø (se bilag A, punkt 1.3).

Hvis der anvendes flere målinger til at specificere et stødmiljø, indeholder håndbogen også følgende retningslinjer:

• Tolerancer skal specificeres på maximax-acceleration SRS
• Hver enkelt test skal passe inden for tolerancebåndene for at være tilfredsstillende
• Hvis den testede enhed (DUT) ikke har en betydelig lavfrekvent modal respons, kan den lavfrekvente del af SRS’en “falde ud” af tolerancen for at tilfredsstille den højfrekvente del, så længe den højfrekvente del begynder mindst en oktav under testobjektets første naturlige modefrekvens
• Hvis testobjektet har en betydelig lavfrekvent modal respons, kan varigheden af den komplekse transiente puls falde uden for TE-området for at “tilfredsstille” den lavfrekvente del af SRS

Hvis antallet af målte tidshistorier ikke er tilstrækkeligt, anbefales det at anvende “en forøgelse over maksimum af de tilgængelige SRS-spektre til at etablere det krævede testspektrum”.” De resulterende spektrer bør tage højde for tilfældig fordeling og usikkerhed i eventuelle forudsigelsesmetoder. I henhold til håndbogen skal varigheden af Te og TE tages som “de respektive maksimumværdier beregnet ud fra hver af de målte tidshistorier.”

Når målte data ikke er tilgængelige

Hvis målte tidshistoriske bølgeformer ikke er tilgængelige, kan SRS og de tilsvarende Te- og TE-værdier udledes af:

• En skaleret måling af et “dynamisk lignende” miljø
• Strukturel analyse eller andre forudsigelsesmetoder
• En kombination af kilder

For yderligere oplysninger henvises til METODE 516.8, 2.3.2.2.2, “SRS i mangel af måledata.”

Når tolerancer ikke kan overholdes

Der gives følgende retningslinjer, når tolerancerne ikke kan overholdes:

“I tilfælde, hvor sådanne tolerancer ikke kan overholdes, skal der fastlægges opnåelige tolerancer, der er aftalt mellem den ansvarlige tekniske myndighed og kunden, før testen påbegyndes. I tilfælde, hvor tolerancer fastlægges uafhængigt af nedenstående vejledning, fastlægges disse tolerancer inden for begrænsningerne af de specificerede målekalibrerings-, instrumenterings-, signalbehandlings- og dataanalyseprocedurer.” (METODE 516.8, 4.2.2.).

Kontrolboks for symmetrisk tilpasning

Den nye kontrolboks for symmetrisk tilpasning findes også under fanen SRS.

Kontrolboksen for symmetrisk tilpasning giver en ny tilpasningsmulighed ved syntese eller iterering af pulser for at matche SRS-værdier. Den kan bruges til alle syntesetyper.

Symmetric Fitting Unchecked

Når Symmetric Fitting ikke er markeret, bestemmer en softwarealgoritme den bedst tilpassede linje, når pulserne syntetiseres. Linjen bestemmes af det aritmetiske gennemsnit af det mindste og største af responserne for hver frekvens (maximax). VibrationVIEW anvendte dette aritmetiske gennemsnit før udgivelsen af indstillingen Symmetric Fitting.

Hvis de primære +/- impulser ikke passer inden for tolerancebåndet efter iteration, kan brugeren køre testen to gange. (Det er mere sandsynligt, at de lavere responser ligger uden for tolerancen, fordi den lavere tolerance ofte er smallere end den højere tolerance). Først kan testen køres for at opfange højere responser. Derefter kan bølgeformen omvendes, så de lavere responser passer inden for den højere tolerance, og testen kan køres igen.

Symmetrisk tilpasning kontrolleret

Når symmetrisk tilpasning er kontrolleret, bestemmes den bedste tilpasningslinje ved hjælp af det geometriske gennemsnit. Når brugeren syntetiserer en puls, ønsker brugeren at have både positive og negative komponenter inden for tolerancen og hastighed og forskydning lige store i både positiv og negativ retning. Vi fandt, at brugen af det geometriske gennemsnit krævede færre gentagelser for at generere pulser, der svarer til den ønskede SRS.

Den korrekte tilpasningsmulighed afhænger af målene for testen. Hvis testen kan tolerere en mere generel best-fit-linje, kan den symmetriske tilpasningsindstilling være et effektivt valg. Nedenfor vises iterationen af den samme bølgeform med indstillingen Symmetrisk tilpasning ikke markeret og markeret.

Download VibrationVIEW-software

VR-controllerbrugere med en gyldig opgraderings- og supportaftale kan opgradere gratis til den nyeste version af VibrationVIEW. Demoversionen er gratis tilgængelig for alle brugere.