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La versión del software VibrationVIEW 2020.1 incluye las definiciones actualizadas de Te y TE definidas en la versión MIL-STD-810H. En VibrationVIEW, los usuarios pueden especificar la versión de cálculo de Te y TE en la pestaña SRS del cuadro de diálogo Shock Response Spectrum Test Settings.

El cuadro desplegable bajo Te and TE Calculation Version incluye cuatro opciones: MIL-STD-810F, MIL-STD-810G, MIL-STD-810G-CHG1 (MIL-STD-810G con cambio 1) y MIL-STD-810H. MIL-STD-810F y MIL-STD-810G definen Te y TE de forma diferente a MIL-STD-810G-CHG1 y MIL-STD-810H. Más que proporcionar las definiciones estándar de Te y TE, también describiremos la aplicación de los parámetros para facilitar la selección.

¿Qué son Te y TE?

Te y TE son límites desarrollados por el Departamento de Defensa de los Estados Unidos y son relevantes a la hora de definir pulsos transitorios complejos. En comparación con los pulsos clásicos, los pulsos de choque complejos representan las condiciones del mundo real con mayor precisión. Estos pulsos complejos pueden recrearse a partir del entorno original utilizando el espectro de respuesta de choque (SRS).

Si la definición de prueba del choque complejo se especifica como un SRS maximax, entonces debe sintetizarse un pulso en el dominio del tiempo para generar una respuesta que cumpla con el SRS especificado. Las normas de ensayo suelen proporcionar una definición de los requisitos de tolerancia de la respuesta SRS, pero a menudo se pasan por alto los requisitos del pulso en el dominio del tiempo. Te y TE son dos requisitos para el pulso en el dominio del tiempo que limita la duración de la forma de onda temporal.

Se puede utilizar un amplio número de formas de onda sintéticas diferentes para construir el mismo SRS. Te y TE limitan el tipo de formas de onda que pueden utilizarse y ayudan a determinar cómo se construyen las formas de onda.

Definiciones actuales de Te y TE

Te

Te es la duración efectiva de un pulso de choque.

En MIL-STD-810F, Te se define como la longitud mínima de tiempo continuo que contiene las amplitudes del historial de tiempo de la raíz cuadrada media (RMS) que exceden en valor el diez por ciento de la amplitud RMS pico asociada con el evento de choque.

En MIL-STD-810H, Te se define desde el cruce de cero para la primera aceleración de medición «por encima del piso de ruido de la instrumentación» hasta el final percibido del choque. Consulte la página 516.8A-6 del documento MIL-STD-810H para obtener más información sobre la diferencia entre estos cálculos.

TE

TE es la concentración de energía de duración del impulso de choque.

En MIL-STD-810F, TE se define como «la duración mínima que contiene todas las magnitudes de datos que superan 1/3 de la magnitud de pico asociada al evento de choque».

En MIL-STD-810H, el cálculo de TE utiliza el Factor de Cresta. El factor de cresta es la magnitud de pico de un intervalo sobre las amplitudes de la raíz cuadrada media (RMS) del historial de tiempo del intervalo. El factor de cresta se calcula en pequeños intervalos sobre la duración Te -por ejemplo, Te/10- y el «factor de cresta máximo» se calcula sobre los intervalos individuales se define como CF. El cálculo arroja una definición revisada de TE basada en la duración mínima que contiene cualquier magnitud del historial temporal que exceda en valor absoluto del valor de cresta sobre CF.

¿Qué versión de MIL-STD debo seleccionar?

Muchas normas de ensayo utilizan las normas de métodos de ensayo del Departamento de Defensa de EE.UU. para definir los parámetros de ensayo, por lo que los ingenieros de ensayo pueden encontrar valores de Te y TE al desarrollar un ensayo de SRS. En algunos casos, la norma de prueba puede simplemente proporcionar qué versión de cálculo MIL-STD-810 se debe utilizar.

De lo contrario, se aconseja utilizar las directrices proporcionadas en las normas de métodos de prueba para determinar qué versión de cálculo cumple con las especificaciones MIL-STD.

Uso de formas de onda de historial de tiempo registradas

Cuando se dispone de formas de onda de tiempo registradas, las duraciones de choque (Te y TE) para el pulso de prueba deben ser coherentes con los datos medidos. Del mismo modo, la forma de onda sintetizada debe reflejar los historiales temporales medidos en términos de amplitud y cruces de cero. Cuando se utilicen datos medidos, Te y TE se calcularán a partir de las mediciones del historial temporal del entorno original (véase el anexo A, apartado 1.3).

Cuando se utilizan mediciones múltiples para especificar un entorno de choque, el manual también proporciona las siguientes directrices:

• Las tolerancias deben especificarse en el SRS de aceleración máxima
• Cada prueba individual debe ajustarse a las bandas de tolerancia para ser satisfactoria
• Si el dispositivo bajo prueba (DUT) no tiene una respuesta modal significativa de baja frecuencia, la parte de baja frecuencia del SRS puede «salirse» de la tolerancia para satisfacer la parte de alta frecuencia, siempre que la porción de alta frecuencia comience al menos una octava por debajo de la primera frecuencia de modo natural del DUT
• Si el DUT tiene una respuesta modal de baja frecuencia significativa, la duración del pulso transitorio complejo puede caer fuera del rango de TE para «satisfacer» la porción de baja frecuencia del SRS

Si el número de historias temporales medidas no es suficiente, se recomienda utilizar «un aumento sobre el máximo de los espectros SRS disponibles para establecer el espectro de prueba requerido.» Los espectros resultantes deben tener en cuenta la distribución aleatoria y la incertidumbre de cualquier método de predicción. Según el manual, las duraciones de Te y TE deben tomarse como «los máximos respectivos calculados a partir de cada uno de los historiales temporales medidos.»

Cuando no se dispone de datos medidos

Si no se dispone de formas de onda de historias temporales medidas, el SRS y los correspondientes valores de Te y TE pueden derivarse de:

• Una medición a escala de un entorno «dinámicamente similar»
• Análisis estructural u otros métodos de predicción
• Una combinación de fuentes

Para más información, véase el MÉTODO 516.8, 2.3.2.2, «SRS en ausencia de datos medidos»

Cuando no se pueden cumplir las tolerancias

Se proporcionan las siguientes directrices cuando no se pueden cumplir las tolerancias:

«En los casos en los que no se puedan cumplir dichas tolerancias, establezca tolerancias alcanzables que sean acordadas por la autoridad de ingeniería competente y el cliente antes de iniciar la prueba. En los casos en que las tolerancias se establezcan independientemente de la orientación proporcionada a continuación, establezca estas tolerancias dentro de las limitaciones de la calibración de la medición especificada, la instrumentación, el acondicionamiento de la señal y los procedimientos de análisis de datos» (MÉTODO 516.8, 4.2.2.).

Cuadro de verificación de ajuste simétrico

El nuevo cuadro de verificación de ajuste simétrico también puede encontrarse en la pestaña SRS.

El cuadro de verificación de ajuste simétrico ofrece una nueva opción de ajuste cuando se sintetizan o iteran los pulsos para que coincidan con los valores SRS. Se puede utilizar para todos los tipos de síntesis.

Ajuste simétrico sin marcar

Cuando el ajuste simétrico no está marcado, un algoritmo de software determina la línea de mejor ajuste cuando se sintetizan los pulsos. La línea se determina por la media aritmética del mínimo y el máximo de las respuestas para cada frecuencia (maximax). VibrationVIEW utilizaba esta media aritmética antes del lanzamiento de la opción de ajuste simétrico.

Si los pulsos primarios +/- no se ajustan dentro de la banda de tolerancia después de la iteración, el usuario puede ejecutar la prueba dos veces. (Es más probable que las respuestas más bajas estén fuera de la tolerancia porque la tolerancia más baja suele ser más estrecha que la más alta). En primer lugar, se puede ejecutar la prueba para capturar las respuestas más altas. Luego, se puede invertir la forma de onda para que las respuestas más bajas encajen dentro de la tolerancia más alta, y se puede ejecutar la prueba de nuevo.

Ajuste Simétrico Comprobado

Cuando se comprueba el Ajuste Simétrico, la línea de mejor ajuste se determina utilizando la media geométrica. Cuando se sintetiza un pulso, el usuario quiere tener los componentes positivos y negativos dentro de la tolerancia y la velocidad y el desplazamiento iguales en ambas direcciones positivas y negativas. Descubrimos que el uso de la media geométrica requería menos iteraciones para generar pulsos que coincidieran con el SRS deseado.

La opción de ajuste correcta depende de los objetivos de la prueba. Si la prueba puede tolerar una línea de mejor ajuste más general, entonces la opción de Ajuste Simétrico puede ser una elección eficiente. A continuación, se muestra la iteración de la misma forma de onda con la opción de Ajuste Simétrico desmarcada y marcada.

Descarga del software VibrationVIEW

Los usuarios del controlador de RV con un Acuerdo de Soporte y Actualizaciones válido pueden actualizar a la última versión de VibrationVIEW de forma gratuita. La versión de demostración está disponible para cualquier usuario de forma gratuita.