Free Press

De VibrationVIEW 2020.1-softwareversie bevat de bijgewerkte definities van Te en TE zoals gedefinieerd in versie MIL-STD-810H. In VibrationVIEW kunnen gebruikers de Te- en TE-berekeningsversie opgeven onder het SRS-tabblad in het dialoogvenster Schokresponsspectrumtestinstellingen.

De vervolgkeuzelijst onder Te- en TE-berekeningsversie bevat vier opties: MIL-STD-810F, MIL-STD-810G, MIL-STD-810G-CHG1 (MIL-STD-810G met wijziging 1), en MIL-STD-810H. MIL-STD-810F en MIL-STD-810G definiëren Te en TE anders dan MIL-STD-810G-CHG1 en MIL-STD-810H. We zullen niet alleen de standaarddefinities van Te en TE geven, maar ook de toepassing van de parameters beschrijven om de keuze te vergemakkelijken.

Wat zijn Te en TE?

Te en TE zijn grenswaarden die door het Ministerie van Defensie van de Verenigde Staten zijn ontwikkeld en die van belang zijn bij het definiëren van complexe transiënte pulsen. Vergeleken met klassieke pulsen geven complexe schokpulsen de werkelijke omstandigheden nauwkeuriger weer. Deze complexe pulsen kunnen met behulp van het schokresponsspectrum (SRS) uit de oorspronkelijke omgeving worden nagebootst.

Als de testdefinitie van de complexe schok wordt gespecificeerd als een maximaal SRS, dan moet een tijddomeinpuls worden gesynthetiseerd om een respons te genereren die aan het gespecificeerde SRS zal voldoen. Testnormen bevatten meestal een definitie van de SRS-responstolerantie-eisen, maar de eisen voor de tijddomeinpuls worden vaak over het hoofd gezien. Te en TE zijn twee vereisten voor de tijddomeinpuls die de duur van de tijdgolfvorm beperken.

Een groot aantal verschillende synthetische golfvormen kan worden gebruikt om dezelfde SRS op te bouwen. Te en TE beperken het soort golfvormen dat kan worden gebruikt en bepalen mede hoe de golfvormen worden opgebouwd.

Huidige definities van Te en TE

Te

Te is de effectieve duur van een schokpuls.

In MIL-STD-810F, wordt Te gedefinieerd als de minimale lengte van ononderbroken tijd die de RMS (root-mean-square) tijdhistorische amplitudes bevat die in waarde tien procent van de piek RMS amplitude overschrijden die met de schokgebeurtenis gepaard gaat.

In MIL-STD-810H, wordt Te gedefinieerd vanaf de nuldoorgang voor de eerste meetversnelling “boven de instrumentatieruisvloer” tot het waargenomen einde van de schok. Zie pagina 516.8A-6 van het MIL-STD-810H document voor meer informatie over het verschil tussen deze berekeningen.

TE

TE is de concentratie van de energieduur van de schokpuls.

In MIL-STD-810F wordt TE gedefinieerd als “de minimale tijdsduur waarin alle gegevensmagnitudes voorkomen die groter zijn dan 1/3 van de piekmagnitude die bij de schokgebeurtenis hoort.”

In MIL-STD-810H wordt voor de berekening van TE gebruik gemaakt van de Crest Factor. De Crest Factor is de piekmagnitude van een interval over de RMS (root-mean-square) tijdshistorische amplitudes van het interval. De crestfactor wordt berekend in kleine intervallen over de duur Te – bijvoorbeeld Te/10 – en de “maximale crestfactor” wordt berekend over de afzonderlijke intervallen en wordt gedefinieerd als CF. De berekening levert een herziene definitie van TE op, die is gebaseerd op de minimale tijdsduur waarin de magnitudes van de tijdshistorie in absolute waarde groter zijn dan de piekwaarde boven CF.

Welke MIL-STD-versie moet ik kiezen?

Veel testnormen gebruiken de testmethode-normen van het Amerikaanse Ministerie van Defensie om testparameters te definiëren, dus testingenieurs kunnen Te- en TE-waarden tegenkomen bij het ontwikkelen van een SRS-test. In sommige gevallen kan de testnorm simpelweg aangeven welke MIL-STD-810 berekeningsversie moet worden gebruikt.

Anders wordt geadviseerd om de richtlijnen te gebruiken die in de testmethode-normen worden gegeven om te bepalen welke berekeningsversie aan de MIL-STD specificaties voldoet.

Gebruik van geregistreerde tijdsverloopgolfvormen

Wanneer geregistreerde tijdsverloopgolfvormen beschikbaar zijn, moeten de schokduren (Te en TE) voor de testpuls consistent zijn met de gemeten gegevens. Evenzo moet de gesynthetiseerde golfvorm de gemeten tijdsverloop in termen van amplitude en nuldoorgang weergeven. Wanneer gemeten gegevens worden gebruikt, worden Te en TE berekend aan de hand van de tijdshistorische metingen van de oorspronkelijke omgeving (zie bijlage A, punt 1.3).

Wanneer meerdere metingen worden gebruikt om een schokomgeving te specificeren, geeft het handboek ook de volgende richtlijnen:

• Toleranties moeten worden gespecificeerd op de SRS voor maximale versnelling
• Elke afzonderlijke test moet binnen de tolerantiebanden passen om bevredigend te zijn
• Als het te testen apparaat (DUT) geen significante modale respons bij lage frequenties heeft, kan het laagfrequente gedeelte van de SRS uit de tolerantie “vallen” om te voldoen aan het hoogfrequente gedeelte, zolang het hoogfrequente gedeelte minstens één octaaf onder de eerste natuurlijke modusfrequentie van de DUT begint
• Als de DUT een significante laagfrequente modale respons heeft, kan de duur van de complexe transiënte puls buiten het TE-bereik vallen om te “voldoen” aan het laagfrequente gedeelte van de SRS

Als het aantal gemeten tijdgeschiedenissen niet voldoende is, wordt aanbevolen om “een toename boven het maximum van de beschikbare SRS-spectra te gebruiken om het vereiste testspectrum vast te stellen.” De resulterende spectra moeten rekening houden met de willekeurige verdeling en de onzekerheid in eventuele voorspellingsmethoden. Volgens het handboek moeten de looptijden van Te en TE worden genomen als “de respectieve maxima zoals berekend uit elk van de gemeten tijdshistorieken.”

Wanneer gemeten gegevens niet beschikbaar zijn

Als gemeten tijdshistorische golfvormen niet beschikbaar zijn, kunnen de SRS en de bijbehorende Te- en TE-waarden worden afgeleid uit:

• Een geschaalde meting van een “dynamisch vergelijkbare” omgeving
• Structurele analyse of andere voorspellingsmethoden
• Een combinatie van bronnen

Voor meer informatie, zie METHOD 516.8, 2.3.2.2, “SRS in the absence of measured data.”

When Tolerances Cannot Be Met

De volgende richtlijnen worden gegeven wanneer niet aan de toleranties kan worden voldaan:

“In gevallen waarin niet aan dergelijke toleranties kan worden voldaan, stelt u haalbare toleranties vast die vóór het begin van de test worden overeengekomen door de kennisgevende technische instantie en de klant. In gevallen waarin de toleranties onafhankelijk van onderstaande richtsnoeren worden vastgesteld, moeten deze toleranties worden bepaald binnen de grenzen van de gespecificeerde procedures voor meetkalibratie, instrumentatie, signaalconditionering en gegevensanalyse” (METHOD 516.8, 4.2.2.).

Symmetric Fitting Checkbox

Het nieuwe selectievakje Symmetric Fitting is ook te vinden onder het tabblad SRS.

Het selectievakje Symmetric Fitting biedt een nieuwe aanpassingsoptie bij het synthetiseren of itereren van pulsen om SRS-waarden te evenaren. Deze optie kan voor alle synthesetypes worden gebruikt.

Symmetric Fitting Unchecked

Wanneer Symmetric Fitting niet is aangevinkt, bepaalt een softwarealgoritme de best passende lijn wanneer de pulsen worden gesynthetiseerd. De lijn wordt bepaald door het rekenkundig gemiddelde van het minimum en maximum van de responsen voor elke frequentie (maximax). VibrationVIEW gebruikte dit rekenkundig gemiddelde voordat de Symmetric Fitting optie werd uitgebracht.

Als de primaire +/- pulsen niet binnen de tolerantieband passen na iteratie, kan de gebruiker de test twee keer uitvoeren. (De lagere responsen hebben meer kans om buiten de tolerantie te vallen omdat de lagere tolerantie vaak smaller is dan de hogere tolerantie). Eerst kan de test worden uitgevoerd om hogere responsen vast te leggen. Daarna kan de golfvorm worden geïnverteerd zodat de lagere responsen binnen de hogere tolerantie passen, en kan de test opnieuw worden uitgevoerd.

Symmetrisch passen gecontroleerd

Wanneer Symmetrisch passen is gecontroleerd, wordt de best passende lijn bepaald met behulp van het geometrisch gemiddelde. Bij het synthetiseren van een puls wil de gebruiker dat zowel de positieve als de negatieve componenten binnen de tolerantie blijven en dat snelheid en verplaatsing gelijk zijn in zowel positieve als negatieve richtingen. Wij vonden dat het gebruik van het meetkundig gemiddelde minder iteraties vergde om pulsen te genereren die overeenkomen met de gewenste SRS.

De juiste aanpassingsoptie hangt af van de doelstellingen van de test. Als de test een meer algemene best-fit lijn kan verdragen, dan kan de Symmetrical Fitting optie een efficiënte keuze zijn. Hieronder wordt de iteratie van dezelfde golfvorm weergegeven met de optie Symmetrische aanpassing uitgevinkt en aangevinkt.

Download VibrationVIEW software

VR controller gebruikers met een geldige Upgrades en Support overeenkomst kunnen gratis upgraden naar de laatste versie van VibrationVIEW. De demo-versie is gratis beschikbaar voor elke gebruiker.