Free Press

VibrationVIEW 2020.1 -ohjelmistojulkaisu sisältää päivitetyt Te- ja TE-määritelmät MIL-STD-810H-version mukaisesti. VibrationVIEW-ohjelmassa käyttäjät voivat määrittää Te- ja TE-laskentaversion SRS-välilehdellä Shock Response Spectrum Test Settings -valintaikkunassa.

Te- ja TE-laskentaversio -kohdan pudotusvalikko sisältää neljä vaihtoehtoa: MIL-STD-810F, MIL-STD-810G, MIL-STD-810G-CHG1 (MIL-STD-810G muutoksella 1) ja MIL-STD-810H. MIL-STD-810F ja MIL-STD-810G määrittelevät Te ja TE eri tavalla kuin MIL-STD-810G-CHG1 ja MIL-STD-810H. Sen lisäksi, että annamme Te:n ja TE:n vakiomääritelmät, kuvaamme myös parametrien soveltamista valinnan helpottamiseksi.

Mitä ovat Te ja TE?

Te ja TE ovat Yhdysvaltain puolustusministeriön kehittämiä raja-arvoja, ja niillä on merkitystä määriteltäessä monimutkaisia transienttipulsseja. Klassisiin pulsseihin verrattuna monimutkaiset iskupulssit edustavat tarkemmin todellisia olosuhteita. Nämä kompleksiset pulssit voidaan luoda uudelleen alkuperäisestä ympäristöstä käyttäen shokkivastespektriä (SRS).

Jos kompleksisen shokin testimääritelmä on määritetty maximax SRS:nä, on syntetisoitava aika-aluepulssi, jotta saadaan aikaan vaste, joka täyttää määritetyn SRS:n. Testistandardeissa määritellään yleensä SRS-vasteen toleranssivaatimukset, mutta aika-alueen pulssin vaatimukset jätetään usein huomiotta. Te ja TE ovat kaksi aikatason pulssille asetettua vaatimusta, jotka rajoittavat aika-aaltomuodon kestoa.

Saman SRS:n muodostamiseen voidaan käyttää suuri määrä erilaisia synteettisiä aaltomuotoja. Te ja TE rajoittavat käytettävien aaltomuotojen tyyppiä ja auttavat määrittämään, miten aaltomuodot rakennetaan.

Te:n ja TE:n nykyiset määritelmät

Te

Te on iskupulssin tehollinen kesto.

MIL-STD-810F:ssä Te määritellään sen jatkuvan ajan vähimmäispituudeksi, joka sisältää aikahistorian keskineliöamplitudit (RMS), jotka ylittävät arvoltaan kymmenen prosenttia iskutapahtumaan liittyvästä RMS-huippuamplitudista.

MIL-STD-810H:ssa Te määritellään ensimmäisen mittauskiihtyvyyden mittauksen nollakohdasta ”instrumentointikohinan yläpuolella olevaan nollakohdan läpivientiin” iskun havaittavaan päättymiseen asti. Katso MIL-STD-810H-asiakirjan sivulta 516.8A-6 lisätietoja näiden laskutoimitusten välisestä erosta.

TE

TE on iskupulssin energian keston keskittymä.

MIL-STD-810F:ssä TE määritellään ”vähimmäisaikapituudeksi, joka sisältää kaikki datan suuruudet, jotka ylittävät 1/3 iskutapahtumaan liittyvästä huippumagnitudista.”

MIL-STD-810H:ssa TE:n laskennassa käytetään Crest-kerrointa. Crest-kerroin on jakson huippumagnitudi yli jakson aikahistorian keskineliöamplitudien (RMS). Crest-kerroin lasketaan pieninä intervalleina keston Te aikana – esim. Te/10 – ja ”suurin Crest-kerroin” lasketaan yksittäisille intervalleille ja määritellään CF:nä. Laskennan tuloksena saadaan TE:n tarkistettu määritelmä, joka perustuu ajan vähimmäispituuteen, joka sisältää kaikki aikahistorian magnitudit, jotka absoluuttiselta arvoltaan ylittävät CF:n huippuarvon.

Minkä MIL-STD-version valitsisin?

Monissa testistandardeissa käytetään Yhdysvaltain puolustusministeriön testimenetelmästandardeja testiparametrien määrittelyyn, joten testi-insinöörit saattavat törmätä Te- ja TE-arvoihin kehittäessään SRS-testiä. Vastaavasti syntetisoidun aaltomuodon tulisi heijastaa mitattuja aikahistorioita amplitudin ja nollakohtien osalta. Kun käytetään mitattuja tietoja, Te ja TE lasketaan alkuperäisen ympäristön aikahistoriamittauksista (ks. liitteen A kohta 1.3).

Käytettäessä useita mittauksia iskuympäristön määrittelyyn, käsikirjassa annetaan myös seuraavat ohjeet:

• Toleranssit on määriteltävä suurimman kiihtyvyyden SRS:lle
• Kunkin yksittäisen testin on oltava toleranssialueiden sisällä ollakseen tyydyttävä
• Jos testattavalla laitteella (DUT) ei ole merkittävää matalien taajuuksien modaalista vastetta, SRS:n matalien taajuuksien osuus voi ”pudota” toleranssin ulkopuolelle tyydyttääkseen korkeiden taajuuksien osuuden, kunhan korkeataajuinen osuus alkaa vähintään yhden oktaavin verran DUT:n ensimmäisen luontaisen mooditaajuuden alapuolelta
• Jos DUT:lla on merkittävä matalataajuinen modaalinen vaste, kompleksisen transienttipulssin kesto voi jäädä TE-alueen ulkopuolelle, jotta SRS:n matalataajuinen osuus ”täyttyy”

Jos mitattujen aikahistorioiden määrä ei riitä, suositellaan käytettäväksi ”lisäystä käytettävissä olevien SRS-spektrien maksimimäärään vaaditun testausspektrin määrittelemiseksi”.” Tuloksena saaduissa spektreissä on otettava huomioon satunnaisjakauma ja epävarmuus mahdollisissa ennustemenetelmissä. Käsikirjan mukaan Te:n ja TE:n kestot olisi otettava ”kunkin mitatun aikahistorian perusteella laskettuina maksimiarvoina”.”

Jos mitattuja tietoja ei ole saatavilla

Jos mitattuja aikahistorian aaltomuotoja ei ole saatavilla, SRS ja vastaavat Te- ja TE-arvot voidaan johtaa:

• ”dynaamisesti samankaltaisen” ympäristön skaalatuista mittaustuloksista
• Rakenteellisesta analyysistä tai muista ennustemenetelmistä
• Lähteiden yhdistelmästä

Lisätietoa on kohdassa MENETELMÄNÄYTETYÖSSÄ 516.8, 2.3.2.2, ”SRS mitattujen tietojen puuttuessa.”

Kun toleransseja ei voida noudattaa

Jos toleransseja ei voida noudattaa, annetaan seuraavat ohjeet:

”Tapauksissa, joissa tällaisia toleransseja ei voida noudattaa, on vahvistettava saavutettavissa olevat toleranssit, joista on sovittu toimivaltaisen teknisen viranomaisen ja asiakkaan kanssa ennen testin aloittamista.”. Tapauksissa, joissa toleranssit määritetään jäljempänä annetuista ohjeista riippumatta, nämä toleranssit on määriteltävä määriteltyjen mittauskalibrointi-, instrumentointi-, signaalinkäsittely- ja data-analyysimenettelyjen asettamissa rajoissa.” (MENETELMÄ 516.8, 4 kohta.2.2.).

Symmetric Fitting (Symmetrinen sovitus) -valintaruutu

Uusi Symmetric Fitting (Symmetrinen sovitus) -valintaruutu löytyy myös SRS-välilehdeltä.

Symmetric Fitting (Symmetrinen sovitus) -valintaruutu tarjoaa uuden sovitusvaihtoehdon, kun syntetisoituja pulsseja syntetisoidaan tai iteroidaan, jotta ne sopivat SRS-arvoihin. Sitä voidaan käyttää kaikissa synteesityypeissä.

Symmetric Fitting Unchecked

Jos Symmetric Fitting ei ole valittuna, ohjelmistoalgoritmi määrittää parhaiten sopivan viivan, kun pulssit syntetisoidaan. Viiva määritetään kunkin taajuuden vasteiden minimi- ja maksimivasteiden aritmeettisella keskiarvolla (maximax). VibrationVIEW käytti tätä aritmeettista keskiarvoa ennen Symmetric Fitting -vaihtoehdon julkaisua.

Jos primaariset +/- pulssit eivät sovi toleranssialueen sisälle iteraation jälkeen, käyttäjä voi suorittaa testin kahdesti. (Alemmat vasteet ovat todennäköisemmin toleranssin ulkopuolella, koska alempi toleranssi on usein kapeampi kuin ylempi toleranssi). Ensin testi voidaan suorittaa korkeampien vasteiden keräämiseksi. Sitten aaltomuoto voidaan kääntää niin, että alemmat vasteet mahtuvat korkeamman toleranssin sisälle, ja testi voidaan ajaa uudelleen.

Symmetrinen sovitus tarkistettu

Kun Symmetrinen sovitus on tarkistettu, paras sovitusviiva määritetään geometrisen keskiarvon avulla. Pulssia syntetisoitaessa käyttäjä haluaa, että sekä positiiviset että negatiiviset komponentit ovat toleranssin sisällä ja että nopeus ja siirtymä ovat yhtä suuret sekä positiivisessa että negatiivisessa suunnassa. Huomasimme, että geometrisen keskiarvon käyttäminen vaati vähemmän iteraatioita sellaisten pulssien tuottamiseksi, jotka vastaavat haluttua SRS:ää.

Oikea sovitusvaihtoehto riippuu testin tavoitteista. Jos testi sietää yleisempää parhaan sovituksen linjaa, Symmetrinen sovitus -vaihtoehto voi olla tehokas valinta. Alla on esitetty saman aaltomuodon iteraatio, kun Symmetrinen sovitus -vaihtoehto ei ole valittuna ja kun se on valittuna.

Lataa VibrationVIEW-ohjelmisto

VR-ohjaimen käyttäjät, joilla on voimassa oleva päivitys- ja tukisopimus, voivat päivittää VibrationVIEW-ohjelmiston uusimpaan versioon ilmaiseksi. Demoversio on kaikkien käyttäjien käytettävissä ilmaiseksi.