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La version 2020.1 du logiciel VibrationVIEW inclut les définitions mises à jour de Te et TE telles que définies dans la version MIL-STD-810H. Dans VibrationVIEW, les utilisateurs peuvent spécifier la version de calcul de Te et TE sous l’onglet SRS de la boîte de dialogue Paramètres du test de spectre de réponse aux chocs.

La boîte déroulante sous Version de calcul de Te et TE comprend quatre options : MIL-STD-810F, MIL-STD-810G, MIL-STD-810G-CHG1 (MIL-STD-810G avec changement 1) et MIL-STD-810H. Les MIL-STD-810F et MIL-STD-810G définissent Te et TE différemment des MIL-STD-810G-CHG1 et MIL-STD-810H. Plus que de fournir les définitions standard de Te et TE, nous décrirons également l’application des paramètres pour faciliter la sélection.

Qu’est-ce que Te et TE?

Te et TE sont des limites développées par le Département de la Défense des États-Unis et sont pertinentes pour définir les impulsions transitoires complexes. Par rapport aux impulsions classiques, les impulsions de choc complexes représentent plus fidèlement les conditions du monde réel. Ces impulsions complexes peuvent être recréées à partir de l’environnement d’origine en utilisant le spectre de réponse au choc (SRS).

Si la définition d’essai du choc complexe est spécifiée comme un SRS maximax, alors une impulsion dans le domaine temporel doit être synthétisée pour générer une réponse qui répondra au SRS spécifié. Les normes d’essai fournissent généralement une définition des exigences de tolérance de la réponse SRS, mais les exigences relatives à l’impulsion dans le domaine temporel sont souvent négligées. Te et TE sont deux exigences pour l’impulsion du domaine temporel qui limitent la durée de la forme d’onde temporelle.

Un nombre important de formes d’onde synthétiques différentes peut être utilisé pour construire le même SRS. Te et TE limitent le type de formes d’onde qui peuvent être utilisées et aident à déterminer comment les formes d’onde sont construites.

Définitions actuelles de Te et TE

Te

Te est la durée effective d’une impulsion de choc.

Dans la norme MIL-STD-810F, Te est définie comme la longueur minimale de temps continu qui contient les amplitudes de l’historique temporel en moyenne quadratique (RMS) dépassant en valeur dix pour cent de l’amplitude RMS de crête associée à l’événement de choc.

Dans la norme MIL-STD-810H, Te est définie à partir du passage par zéro pour la première accélération de mesure « au-dessus du plancher de bruit de l’instrumentation » jusqu’à la fin perçue du choc. Voir la page 516.8A-6 du document MIL-STD-810H pour plus d’informations sur la différence entre ces calculs.

TE

TE est la concentration de la durée d’énergie de l’impulsion de choc.

Dans la norme MIL-STD-810F, TE est défini comme « la durée minimale qui contient toutes les magnitudes de données dépassant 1/3 de la magnitude de crête associée à l’événement de choc. »

Dans la norme MIL-STD-810H, le calcul de TE utilise le facteur de crête. Le facteur de crête est la magnitude de crête d’un intervalle sur les amplitudes de l’historique temporel de la moyenne quadratique (RMS) de l’intervalle. Le facteur de crête est calculé par petits intervalles sur la durée Te – par exemple Te/10 – et le « facteur de crête maximum » est calculé sur les intervalles individuels est défini comme CF. Le calcul donne une définition révisée de TE basée sur la durée minimale qui contient toutes les magnitudes de l’historique temporel dépassant en valeur absolue la valeur de crête sur CF.

Quelle version de la norme MIL-STD dois-je choisir ?

De nombreuses normes d’essai utilisent les normes de méthodes d’essai du ministère de la Défense des États-Unis pour définir les paramètres d’essai, de sorte que les ingénieurs d’essai peuvent rencontrer des valeurs Te et TE lors du développement d’un essai SRS. Dans certains cas, la norme d’essai peut simplement fournir quelle version de calcul MIL-STD-810 utiliser.

Dans le cas contraire, il est conseillé d’utiliser les lignes directrices fournies dans les normes de méthodes d’essai pour déterminer quelle version de calcul répond aux spécifications MIL-STD.

Utilisation de formes d’onde à historique temporel enregistré

Lorsque des formes d’onde temporelles enregistrées sont disponibles, les durées de choc (Te et TE) pour l’impulsion d’essai doivent être cohérentes avec les données mesurées. De même, la forme d’onde synthétisée doit refléter les historiques temporels mesurés en termes d’amplitude et de passages à zéro. En cas d’utilisation de données mesurées, Te et TE seront calculés à partir des mesures de l’historique temporel de l’environnement d’origine (voir annexe A, paragraphe 1.3).

Lorsqu’on utilise des mesures multiples pour spécifier un environnement de choc, le manuel fournit également les directives suivantes :

• Les tolérances doivent être spécifiées sur le SRS à accélération maximale
• Chaque essai individuel doit s’inscrire dans les bandes de tolérance pour être satisfaisant
• Si le dispositif testé (DUT) n’a pas une réponse modale basse fréquence significative, la partie basse fréquence du SRS peut « tomber » hors tolérance pour satisfaire la partie haute fréquence, tant que la partie haute fréquence commence au moins une octave en dessous de la première fréquence de mode naturel du DUT
• Si le DUT a une réponse modale basse fréquence significative, la durée de l’impulsion transitoire complexe peut tomber en dehors de la plage TE pour  » satisfaire  » la partie basse fréquence du SRS

Si le nombre d’historiques temporels mesurés n’est pas suffisant, il est recommandé d’utiliser  » une augmentation par rapport au maximum des spectres SRS disponibles pour établir le spectre d’essai requis. » Les spectres résultants doivent tenir compte de la distribution aléatoire et de l’incertitude de toute méthode de prédiction. Selon le manuel, les durées de Te et TE doivent être prises comme  » les maximums respectifs tels que calculés à partir de chacun des historiques de temps mesurés. »

Lorsque les données mesurées ne sont pas disponibles

Si les formes d’onde de l’historique temporel mesuré ne sont pas disponibles, le SRS et les valeurs Te et TE correspondantes peuvent être dérivés de :

• Une mesure à l’échelle d’un environnement « dynamiquement similaire »
• Une analyse structurelle ou d’autres méthodes de prédiction
• Une combinaison de sources

Pour plus d’informations, veuillez consulter la MÉTHODE 516.8, 2.3.2.2, « SRS en l’absence de données mesurées. »

Lorsque les tolérances ne peuvent pas être respectées

Les directives suivantes sont fournies lorsque les tolérances ne peuvent pas être respectées :

« Dans les cas où ces tolérances ne peuvent pas être respectées, établir des tolérances réalisables qui sont convenues par l’autorité technique compétente et le client avant le début de l’essai. Dans les cas, où les tolérances sont établies indépendamment des conseils fournis ci-dessous, établir ces tolérances dans les limites des procédures spécifiées d’étalonnage des mesures, d’instrumentation, de conditionnement des signaux et d’analyse des données » (MÉTHODE 516.8, 4.2.2.).

Boîte à cocher d’ajustement symétrique

La nouvelle boîte à cocher d’ajustement symétrique se trouve également sous l’onglet SRS.

La boîte à cocher d’ajustement symétrique offre une nouvelle option d’ajustement lors de la synthèse ou de l’itération des impulsions pour correspondre aux valeurs SRS. Elle peut être utilisée pour tous les types de synthèse.

Symmetric Fitting Unchecked

Lorsque Symmetric Fitting n’est pas coché, un algorithme logiciel détermine la ligne de meilleur ajustement lorsque les impulsions sont synthétisées. La ligne est déterminée par la moyenne arithmétique du minimum et du maximum des réponses pour chaque fréquence (maximax). VibrationVIEW utilisait cette moyenne arithmétique avant la sortie de l’option Symmetric Fitting.

Si les impulsions +/- primaires ne s’inscrivent pas dans la bande de tolérance après itération, l’utilisateur peut exécuter le test deux fois. (Les réponses inférieures sont plus susceptibles d’être hors tolérance parce que la tolérance inférieure est souvent plus étroite que la tolérance supérieure). Tout d’abord, le test peut être exécuté pour capturer les réponses plus élevées. Ensuite, la forme d’onde peut être inversée pour que les réponses inférieures s’inscrivent dans la tolérance supérieure, et le test peut être exécuté à nouveau.

Vérification de l’ajustement symétrique

Lorsque l’ajustement symétrique est vérifié, la meilleure ligne d’ajustement est déterminée en utilisant la moyenne géométrique. Lors de la synthèse d’une impulsion, l’utilisateur veut que les composantes positives et négatives soient dans la tolérance et que la vitesse et le déplacement soient égaux dans les deux directions positives et négatives. Nous avons constaté que l’utilisation de la moyenne géométrique nécessitait moins d’itérations pour générer des impulsions qui correspondent au SRS souhaité.

L’option d’ajustement correcte dépend des objectifs du test. Si le test peut tolérer une ligne de meilleur ajustement plus générale, alors l’option d’ajustement symétrique peut être un choix efficace. Ci-dessous, l’itération de la même forme d’onde est affichée avec l’option Symmetric Fitting non cochée et cochée.

Téléchargement du logiciel VibrationVIEW

Les utilisateurs de contrôleurs VR disposant d’un contrat de mise à niveau et de support valide peuvent passer gratuitement à la dernière version de VibrationVIEW. La version de démonstration est disponible gratuitement pour tout utilisateur.