VibrationVIEW 2020.1 ソフトウェアリリースは、バージョンMIL-STD-810Hで定義されているTeおよびTEの定義が更新されています。 VibrationVIEWでは、衝撃応答スペクトル試験設定ダイアログボックスのSRSタブで、ユーザーがTeとTE計算バージョンを指定することができます。
TeとTE計算バージョンのドロップダウンボックスは、4つのオプションがあります。 MIL-STD-810F, MIL-STD-810G, MIL-STD-810G-CHG1 (MIL-STD-810G with change 1), and MIL-STD-810H の4つのオプションがあります。 MIL-STD-810FとMIL-STD-810GはTeとTEをMIL-STD-810G-CHG1やMIL-STD-810Hと異なる定義をしています。
TeとTEとは
TeとTEは米国国防総省が開発した限界値で、複雑な過渡パルスを定義する際に関連するものです。 古典的なパルスに比べ、複雑な衝撃パルスはより正確に実世界の状況を表現します。 これらの複雑なパルスは、衝撃応答スペクトル(SRS)を使用して元の環境から再作成することができます。
複雑な衝撃の試験定義が最大SRSとして指定されている場合、時間領域パルスを合成して、指定SRSを満たす応答を発生させる必要があります。 試験規格には通常、SRS応答の許容要件の定義が記載されているが、時間領域パルスの要件は見落とされがちである。 TeとTEは時間波形の持続時間を制限する時間領域パルスの2つの要件です。
同じSRSを構築するために、膨大な数の異なる合成波形を使用することができます。
Current Definitions of Te and TE
Te
Te はショックパルスの有効持続時間です。
MIL-STD-810Fでは、Teは衝撃事象に関連するピークRMS振幅の10%を超える値で二乗平均平方根(RMS)時刻歴振幅を含む連続時間の最小長さと定義されています。
MIL-STD-810Hでは、Teは「計装ノイズフロア以上」の最初の測定加速度のゼロクロスから衝撃の終了を知覚するまでと定義されています。
TE
TEは衝撃パルスのエネルギー持続時間の集中度を表します。
MIL-STD-810Fでは、TEは「衝撃事象に関連するピーク大きさの1/3を超えるすべてのデータ大きさを含む最小の時間の長さ」と定義されている。
MIL-STD-810Hでは、TEはCrest Factorを用いて計算されている。 Crest Factorは、区間の二乗平均平方根(RMS)時刻歴振幅に対する区間のピークマグニチュードである。 クレストファクターは継続時間Te(例えばTe/10)にわたって小さな間隔で計算され、個々の間隔で計算された「最大クレストファクター」はCFと定義される。 この計算により、CFを超えるピーク値の絶対値を超える時刻歴の大きさを含む最小の時間の長さに基づくTEの定義が修正されます。
MIL-STD-810G におけるTeおよびTE識別(ソース:米国国防総省)。
MIL-STD-810H (source: U.S. Department of Defense) のTeとTE識別。
Which MIL-STD Version Should I Select?
多くのテスト標準はテストパラメータを定義するのに米国防省テスト方法標準を使っており、テストエンジニアはSRSテストを開発時にTeとTE値を遭遇する可能性があります。 場合によっては、試験規格は単にどのMIL-STD-810計算バージョンを使用するかを提供することもある。
さもなければ、どの計算バージョンがMIL-STD仕様を満たしているかを判断するために、試験方法規格に提供されているガイドラインを使用することをお勧めする。
記録時間波形
記録時間波形を使用できる場合、テストパルスに対する衝撃時間(TEとTE)は測定データと一致する必要がある。 同様に、合成波形も振幅やゼロクロスの点で測定された時刻歴を反映したものでなければならない。 実測データを使用する場合、TeとTEは元の環境の時刻歴の測定値から計算される(附属書A 1.3項参照)。
衝撃環境を指定するために複数の測定値を使用する場合、ハンドブックでは次のような指針も示しています。
- 許容値は最大加速度SRSで指定すること
- 個々の試験は許容範囲内に収まらなければ満足できない
- 被試験デバイス(DUT)が著しい低周波モード応答を持っていない場合、SRSの低周波部分は高周波部分を満たすために許容範囲を「外れる」ことがあります。 DUTの第1固有モード周波数より少なくとも1オクターブ下で高周波部分が始まる限り
- DUT に著しい低周波モード応答がある場合、複素過渡パルスの持続時間はTE範囲外に落ち、SRSの低周波部分を「満足」できます
測定した時系列の数が十分ではない場合、「必要な試験スペクトルを確立するために利用できるSRSスペクトルの最大値を上回るものを使用すること」が推奨されます。” 得られたスペクトルは、ランダムな分布と予測方法の不確実性を考慮する必要があります。 ハンドブックによると、TeとTEの継続時間は、「測定された各時刻履歴から計算されたそれぞれの最大値」とされる必要がある。「
When Measured Data is Not Available
If measured time history waves are not available, the SRS and the corresponding Te and TE values may be derived from:
- A scaled measurement of the “dynamically similar” environment
- Structural analysis or other prediction methods
- A combination of sources
For more information, please see METHOD 516.8, 2.3.2.2, “SRS in the Absence of Measured Data.”
When Tolerances Cannot Be Met
許容値を満たせない場合:
“In cases that tolerances cannot be met, establish achievable tolerances that is recognizing engineering authority and the customer agreed to prior to inititi of the test. “は、公差を満たせない場合のガイドラインとして、以下のように規定されています。 下記のガイダンスとは別に公差を設定する場合は、指定された測定校正、計測器、信号調整、データ解析手順の制限内でこれらの公差を設定してください」(METHOD 516.8, 4.
Symmetric Fitting Checkbox
The new Symmetric Fitting checkbox can also find under the SRS tab.
The Symmetric Fitting checkbox offers a new fitting option when synthesizing or iterating pulses to match SRS values.SRSの値に合うようにパルスを合成するときに、このチェックボックスを使用すれば、SRSの値もフィットします。
Symmetric Fitting Unchecked
Symmetric Fittingがチェックされていない場合、ソフトウェアアルゴリズムが、パルスを合成するときに最適なラインを決定します。 その線は、各周波数の応答の最小値と最大値の算術平均(maxax)で決定されます。 VibrationVIEWはSymmetric Fittingオプションをリリースする前はこの算術平均を使用していました。
反復しても一次+/-パルスが許容範囲内に収まらない場合、ユーザーはテストを2回実行できます。 (低い許容範囲は高い許容範囲よりも狭いことが多いので、低い応答は許容範囲を外れることが多くなります). まず、より高い応答を捕らえるためにテストを実行することができる。
Symmetric Fitting Checked
Symmetric Fittingがチェックされると、幾何平均を使用して最適なフィットラインが決定されます。 パルスを合成する際、正負の成分が許容範囲内にあること、速度と変位が正負両方向に等しいことが望ましいとされています。 幾何平均を用いると、目的のSRSに一致するパルスを生成するために必要な反復回数が少なくなることがわかった。 もしテストがより一般的なベストフィット線を許容するならば、Symmetrical Fittingオプションは効率的な選択かもしれない。 以下では、同じ波形の反復を Symmetric Fitting オプションをオフにした場合とオンにした場合で表示します。
WavSyn (Aligned Left) with Symmetric Fitting option unchecked.
WavSyn (Aligned Left) with Symmetric Fitting option checked.
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