冲击响应谱

摘要： 为通过数值仿真计算方法准确预测冲击响应,基于模态试验和冲击响应试验,对响应板的碰撞冲击过程进行动力学参数修正。模态试验过程,通过响应面优化的方法对响应板的弹性模量、泊松比、厚度参数进行优化,优化后的固有频率计算值相对误差在±2%以内。冲击响应试验过程,冲头冲击高度6.3 cm条件下,对试验和数值仿真的响应谱曲线进行误差评价;基于响应谱各分析频率点均方根误差最小的优化目标,通过曲面拟合得到最优的质量阻尼系数和刚度阻尼系数。动力学参数修正后的模型在3个不同冲击高度条件下的冲击响应谱预测中,大部分频率段的误差在±6 dB以内,显著提高了预示精度。

摘要： 爆炸冲击环境会对航天产品产生较大的影响,基于等效损伤的冲击响应谱试验技术为航天产品的抗冲击设计提供了指导。在瞬时冲击载荷作用下金属材料处于中高速应变率状态,其本构关系与静态下有较大不同。根据冲击载荷的特点,提出了产品抗冲击设计准则。采用该设计准则,对某航天产品在爆炸冲击环境下的应力情况进行了仿真分析,通过试验验证了该设计准则的可行性。

摘要： 文章介绍改进的递归数字滤波方法进行冲击响应谱的计算原理和分析方法。通过MATLAB数据处理平台编制一套通用的冲击响应谱曲线计算程序,可以快速分析得到冲击响应谱的曲线。通过对飞机起飞时刻冲击信号的冲击响应谱分析,为飞机机体结构安全及内部设备的环境振动设计提供重要依据。

摘要： 为了对爆炸分离冲击信号进行有效性分析及校正,进而对关键结构的状态变化进行分析,基于离散小波分解方法,对实测分离冲击信号及其速度积分进行校正,去除零漂趋势项。选取冲击结束后剩余自由响应阶段,对结构状态进行分析,基于冲击信号初始谱及剩余谱相关性分析,提出确定剩余自由响应阶段起始分析时间的确定方法。对该剩余响应信号结合频域窗滤波后进行谱分析,通过2轮试验中相同位置固有频率的改变,判断结构的状态变化。有效去除了某实测信号的零漂趋势项,确定了剩余自由响应阶段起始分析时间,基于频谱分析结果得到了某结构的状态变化。该分析可为复杂序贯试验过程中非平稳冲击情形下的关键结构状态监测及分析提供一种解决思路及方法。

摘要： 为准确描述列车设备受到的冲击环境,基于冲击响应谱模型将基础冲击加速度作用到一系列固有频率变化的单自由度系统上,采用系统的最大响应间接地描述冲击载荷。首先,对半正弦、梯形、前峰锯齿和后峰锯齿等经典脉冲型冲击加速度进行响应谱分析;其次,对线路实测的高速列车车体、转向架和车轴装设备的加速度振动环境,与IEC61373规范对应的半正弦冲击加速度的响应谱进行对比;最后,提出一种冲击响应谱时域合成方法,通过优化小波的幅值和相位参数使合成的冲击加速度满足目标响应谱精度要求,并反映冲击环境的方向特征。研究结果表明:脉冲型冲击加速度具有相同的响应谱特性,在低频区,加速度响应谱斜率为6 d B/Oct,速度响应谱为水平的恒速线;在高频区,正值和负值响应谱不等,在不同方向上具有不同的冲击效果;现有规范对于车体、转向架和车轴装设备存在低频过试验问题,转向架和车轴装设备同时存在高频欠试验问题,列车设备受到的均为对称冲击环境,脉冲型冲击加速度不能反映列车设备对冲击环境方向的要求;合成的冲击加速度能精确匹配目标响应谱,可以满足3 dB误差要求,更接近真实的冲击加速度瞬态波形。

摘要： 冲击环境预报是爆炸载荷作用下舰船动力学分析的重要手段,其预报结果可为舰上设备提供关键的抗冲击设计输入值,根据船体结构和设备安装特点设计了动力学分析模型并进行了水下非接触爆炸载荷下的冲击环境预报,系统地研究船体板架结构、设备基座以及设备本身的冲击环境预报动力学建模方法,分析不同建模方式对设备冲击环境预报结果的影响,归纳典型结构的动力学建模原则,研究结果对舰船设备的冲击环境预报具有借鉴意义。

摘要： 冲击响应谱试验一般将时域波形加速度峰值和冲击响应谱拐点频率作为比对参数,但比对方法没有统一的标准。为了提高两个参数的比对精度,建立了冲响低通滤波截止频率模型和冲击响应谱传递率模型。利用半正弦波的频谱截止频率和傅里叶变换性质建立了低通截止频率模型,并用最小二乘数值方法,求解出模型的线性项、二次项、三次项解析式,验证出实测数据和利用二次项解析式得到的数据最逼近。将多激励点冲响数据构成向量的L2-范数作为系统激励,监测的冲响数据作为系统响应,依据信号Laplace和Fourier变换关系,推导了冲击响应谱传递率模型,其模型曲线的拐点峰值明显尖锐,更易识别。两种模型提高了比对冲响时域加速度峰值的准确性,降低了冲响谱直接识别拐点频率的误差。

摘要： 针对星箭分离过程,建立了减冲击环结构模型,并分析了该结构的减冲原理。利用冲击响应谱的时域合成算法计算获得符合冲击谱规范的时域载荷,并以此作为结构优化设计中动力学模型的输入载荷工况。以减冲击环的连续层数、单层支撑块数、连续层厚度、支撑块层高度以及环的外半径和内半径6个结构参数为设计变量,以减冲效果和结构强度、刚度为约束,以质量最轻为目标,建立减冲击环的结构优化设计模型,这是一包含离散变量和连续变量的混合优化问题。为了在跨平台下求解该混合优化问题,采用代理模型策略和自适应模拟退火算法求解,并在最优点处开展结构性能对设计变量的敏度计算,对计算结果进行了分析评估。本研究对强冲击动力学环境下的航天器结构分析与设计有一定的指导意义。

摘要： 捕捉器是星箭分离装置中的重要组成部分,在星箭分离过程中,起到捕获对接螺栓的作用。捕获过程中,高速运动的对接螺栓一方面有穿透捕捉器壳体的风险,另一方面会造成较大的冲击响应,从而危害所搭载设备的安全。因而针对捕获过程的降冲设计一直是捕获器设计的重点。传统捕捉器利用锥形壳体结构实现对被捕获体的降冲。然而,该装置吸能以及降冲能力有限,捕获过程仍会产生较大冲击响应。为实现进一步降冲设计,引入了三维手性结构,利用Abaqus对分离过程的冲击响应进行了计算,并将结果与基于锥形壳体的捕获装置所产生的冲击响应进行了对比。结果表明,利用三维手性结构,捕获过程所产生的冲击响应谱加速度幅值相较锥形结构降低了49.2%。因而利用三维手性结构可以有效降低捕获过程的冲击响应。该研究为星箭分离过程的降冲设计提供了理论及技术支撑。

摘要： 各平台装备在生产、运输、使用、和维修过程中,会遇到各种各样的冲击环境。目前,模拟冲击环境的试验方法有三种:一是标准脉冲冲击试验方法,事先规定冲击脉冲波形及其公带差;二是冲击响应谱试验方法,通过冲击响应谱来研究冲击对产品结构的损伤效果;三是特种冲击试验方法,通过规定冲击机及操作条件形成规范的试验程序。这三种模拟方法虽然实现的方式与试验机理不相同,但也存在着一定的联系。比如国家标准中已经将标准脉冲波形等效为无阻尼单自由度系统的冲击响应谱进行应用,另外国内某些单位已经依据三折线谱(冲击响应谱)为规范来验收冲击机,冲击响应谱试验技术已经得到了积极的推广并应用,并且是今后发展趋势下较为理想的试验方法。本文首先对冲击响应谱等效损伤原理进行了阐述分析,然后通过两个典型案例介绍了等效损伤原理的应用方法,为冲击响应谱试验方法的应用提供了参考。

摘要： 预应力钢绞线的突然断裂将形成很大的卸载冲击力,对剩余结构的位移和内力产生影响.冲击响应谱法能够在减小计算量的同时保证精度.为了得到钢绞线索失效瞬间的冲击谱,在已知钢绞线的失效时间以及对应的索力时程前提下,拟通过编程求解索断裂后单自由度结构的动力响应问题.首先将常见的矩形激励荷载下的理论冲击谱与程序求解谱作对比,验证了该程序的可行性,然后选取了几条最接近试验的卸载曲线,求解不同失效时间和阻尼下的断索冲击响应谱.最终可以发现动力系数会因卸载方式的不同呈现不同的变化趋势,在同一种卸载方式下失效时间对冲击响应谱几乎不产生影响,但阻尼对冲击谱的影响非常明显.

摘要： 文章介绍了夹具结构特性与冲击响应谱模拟试验能力之间的关系,通过典型夹具的有限元分析和试验验证的方式说明夹具连接方式对冲击响应谱模拟能力影响效应.结果表明,利用振动夹具进行冲击试验时,可以通过减少连接螺钉数量,提供冲击响应谱模拟能力.该方法可以为作为试验人员进行冲击响应谱试验的操作指导.

摘要： 本文基于ADAMS仿真软件获取摆锤式冲击试验机不同摆锤初始高度摆锤与响应板碰撞力参数,将预示的响应板冲击响应谱与实测冲击响应谱比较;应用最小二乘法获得响应板碰撞方向安装弹簧系统的刚度及阻尼.本文通过数值仿真软件对冲击台进行冲击响应谱预示从而优化试验技术.

摘要： 行程开关应用于航空、航天、兵器等系统、设备中,需承受恶劣、严酷的冲击环境条件.由于冲击响应谱能较好的反映真实的环境冲击特性,为了准确地分析行程开关在军用复杂环境应用对系统的响应程度,可根据行程开关的具体结构形式,分析冲击响应谱对行程开关结构造成的易损和敏感环节,为行程开关的抗冲击能力设计提供依据.

摘要： 本文对冲击响应谱试验机测到的时域冲击信号进行了正交化HHT频谱特性分析,然后将演变谱理论和正交化HHT法相结合,以实测信号为基础,对时域冲击信号进行了人工合成.频谱分析表明,合成的时域冲击信号与实测信号具有较好的一致性,且在信号的非平稳模拟方面,明显优于传统的三角波合成方法.最后,以该方法合成的时域信号为数据基础,进行了冲击响应谱的统计拟合,并提出了冲击响应谱数学模型,结果可为相关试验提供输入基础.

摘要： 基于Matlab软件包，对液体火箭发动机地面试验时的冲击信号进行了冲击响应谱计算软件的开发.利用改进递归滤波器方法分析单自由度二阶系统冲击响应谱计算原理，对软件的编制、程序验证以及地面试验数据处理进行了介绍.编制的软件可快速、方便的进行液体火箭发动机冲击响应谱分析，为地面试验数据的深入分析提供了辅助手段.

摘要： 基于Matlab 软件包,对液体火箭发动机地面试验时的冲击信号进行了冲击响应谱计算软件的开发. 利用改进递归滤波器方法分析单自由度二阶系统冲击响应谱计算原理,对软件的编制、程序验证以及地面试验数据处理进行了介绍. 编制的软件可快速、方便的进行液体火箭发动机冲击响应谱分析,为地面试验数据的深入分析提供了辅助手段.

摘要： 首先建立摆锤式冲击台的有限元模型,在对冲击响应谱的影响因素进行仿真分析的基础上,设计新台面并进行试验验证,试验结果与仿真结果进行比对,影响因素仿真分析结果还可以指导试验调试.

摘要： 传统的结构声控制采用力传递率为评价指标,该指标忽略了底板的动态特性和几个安装支撑点之间的相互影响,过分简化了结构声控制问题.Mak和Su提出功率传递率来弥补这种局限.但是,这两种评价指标均不适用于瞬态激励引发的结构声控制问题.因此,本文基于冲击响应谱这一理论提出一个瞬态功率传递率的概念,用以评价瞬态振动引起的结构声控制性能.数值仿真采用了一个根据Mak和Su的稳态功率传递率设计的隔振系统,结果表明按照稳态传递率设计的结构不一定可以满足瞬态功率传递率的要求,即不一定达到降低瞬态激励引起的结构声辐射的目的.这说明采用瞬态功率传递率的必要性.

摘要： 采样频率、A/D转换位数是测量系统的主要技术指标之一，其设定体现了系统的资源配置与经费投入、数据的实时传输能力和精度要求。该文分别运用解析法和离散法计算冲击响应谱，研究系统的采样频率和A/D转换位数对冲击响应谱的影响。其研究成果解决了系统论证中的难点问题，可直接应用于系统的研制，有较强的工程应用价值。

摘要： 本发明涉及一种应用于垂直冲击试验机上的冲击响应谱发生器，包括激励垫块、框架组件和谐振响应板；所述激励垫块一端设有橡胶垫，未设有橡胶垫的一端与垂直冲击试验机的跌落台面固连，且激励垫块位于跌落台面的中心处，激励垫块轴线与跌落台面相互垂直；谐振响应板位于框架组件内，通过弹性连接件与框架组件连接；试验时，框架组件随跌落台面跌落时，激励垫块设有橡胶的一端穿过框架组件底部，与谐振响应板发生碰撞，产生爆炸冲击信号，得到冲击响应谱。本装置结构简单，拆卸方便，实现了冲击试验机双重功能，降低成本的同时提高模拟的可靠性。

摘要： 本发明涉及一种基于LMD的冲击响应谱时域信号合成的方法及装置，所述方法包括：获取实测冲击信号的各PF信号分量的时间‑频率分布特性曲线中各采样时刻对应的采样频率；对所述采样频率进行聚类处理，获取各聚类中心对应的时间‑频率分布特性曲线；对所述各聚类中心对应的时间‑频率分布特性曲线的幅值进行修正；利用修正幅值后的各聚类中心对应的时间‑频率分布特性曲线合成冲击响应谱时域信号；本发明提供的技术方案，通过基于LMD的冲击响应谱时域信号合成的方法合成的冲击响应谱时域信号，具有较好的平坦度且波动较小，能够更好的模拟实际冲击环境。

摘要： 本发明公开了一种用于多轴冲击振动试验的冲击响应谱复现控制方法，包括以下步骤：定义多个控制通道参考冲击响应谱矩阵；定义滤波函数；计算冲击基函数；根据参考冲击响应谱矩阵合成参考冲击响应时域信号；建立振动试验系统的时域输入输出关系，并求解多输入时域驱动信号；时域驱动信号经由数据采集发送系统输出至振动测试系统，驱动控制对象产生振动；估计控制通道的冲击响应谱矩阵；判断误差矩阵阈值；对多轴冲击响应谱进行修正；将修正后的矩阵，代回合成参考冲击响应时域信号的步骤进行新的多输入时域驱动信号计算。本发明的控制方法，能够复现外场实测的多轴冲击响应信号及其冲击响应谱，易于计算机实现且控制精度高，满足工程应用需求。

摘要： 本发明涉及一种应用于垂直冲击试验机上的冲击响应谱发生器，包括激励垫块、框架组件和谐振响应板；所述激励垫块一端设有橡胶垫，未设有橡胶垫的一端与垂直冲击试验机的跌落台面固连，且激励垫块位于跌落台面的中心处，激励垫块轴线与跌落台面相互垂直；谐振响应板位于框架组件内，通过弹性连接件与框架组件连接；试验时，框架组件随跌落台面跌落时，激励垫块设有橡胶的一端穿过框架组件底部，与谐振响应板发生碰撞，产生爆炸冲击信号，得到冲击响应谱。本装置结构简单，拆卸方便，实现了冲击试验机双重功能，降低成本的同时提高模拟的可靠性。

摘要： 本发明公开了一种冲击响应谱试验机用冲击回转摆锤机构，包括底座一和底座二，底座一的上方设置有电机和水平布设的摆锤轴，电机固定安装在底座一上，摆锤轴的一端与电机的输出轴通过离合器相连接，摆锤轴的另一端与固定设置在底座二上的光电编码器相连接，底座一上靠近底座二的位置设置有轴承座一，轴承座一上安装有与摆锤轴转动配合的轴承一，底座二上靠近底座一的位置设置有轴承座二，轴承座二上安装有与摆锤轴转动配合的轴承二，底座一和底座二之间竖直设置有摆杆，所述摆杆的上端与摆锤轴相连接，所述摆杆的下端连接有摆锤。该冲击回转摆锤机构能够较好的模拟实际中的冲击，从而极大的提高了冲击环境试验的科学性和合理性。

摘要： 本发明公开了一种垂直冲击响应谱谐振台面拐点频率的快速调节方法。垂直向冲击响应谱模拟设备采用矩形板作为谐振台面，质量块撞击谐振台面时产生复杂的震荡衰减波形，从而模拟冲击响应谱。本发明中，按照冲击响应谱试验条件中的拐点频率，计算出谐振板对应的长度要求，而后对夹持机构液压活塞泄压，通过调节气缸改变两个夹持机构之间的谐振板的长度，调整到位后，夹持机构液压活塞加压，完成对谐振板的约束，这一过程中，由液压夹持取代螺接约束，由气动调节取代手动调节，可以极大地提高设备调试效率。

摘要： 本申请提供一种本申请提供的空气炮冲击响应谱的波形幅值调节系统及方法。系统通过设置响应板在夹具远离受试品的一侧，用于固定夹具，并传递冲击至夹具；波形幅值调节模块，设置在响应板远离夹具的第一侧；被激板，设置在波形幅值调节模块远离响应板的一侧；空气炮冲击系统用于冲击被激板；冲击响应谱检测装置，用于检测响应板的冲击响应谱；其中，波形幅值调节模块包括间隔设置在第一侧的吸振模块和共振模块；吸振模块靠近第一侧的端部设置，共振模块远离第一侧的端部设置；被激板设置在吸振模块远离响应板的一侧。能够对某一段频率范围内冲击响应谱的波形幅值进行具体调节，避免整体调节时将符合分析频率的波形幅值调整为不符合分析频率。

摘要： 本申请提供一种电磁控制冲击响应谱生成系统，其特征在于，包括：电磁线圈，用于生成电磁线圈电磁力，以控制控制杆上下运动；控制杆，用于带动所述撞击装置发生转动，撞击所述响应装置；撞击装置，用于撞击响应装置；响应装置，用于生成冲击波；冲击传感器，用于根据所述冲击波生成所述测试样品的冲击响应谱波形；所述控制杆穿过所述电磁线圈，上下移动，所述撞击装置垂直与所述控制杆设置，所述控制杆上端和所述撞击装置的一端连接，所述电磁线圈生成电磁力，控制所述控制杆向下运动，所述控制杆向下拉动所述撞击装置一端，所述撞击装置另一端向上运动撞击响应装置，所述冲击传感器安装在所述响应装置上。

摘要： 本申请提供一种基于多源控制的冲击响应谱试验系统及方法。所述系统包括：夹具，用于固定待测产品；响应板，与夹具连接，用于固定夹具，并传递冲击力至所述夹具；并联连接的至少两个冲击动力系统，分别设置在所述响应板远离所述夹具的一侧，分别用于提供冲击动力至所述响应板；所述至少两个冲击动力系统的冲击动力可分别调节；气源，分别与所述至少两个冲击动力系统一一对应连接，用于提供压缩气体；控制器，分别与所述至少两个冲击动力系统一一对应电连接，用于分别控制所述至少两个冲击动力系统的气体压力；冲击响应谱检测单元，用于检测所述响应板的冲击响应谱。能够实现对于冲击响应谱的局部频段的调节。

摘要： 本实用新型公开了一种冲击响应谱试验机用冲击回转摆锤机构，包括底座一和底座二，底座一的上方设置有电机和水平布设的摆锤轴，电机固定安装在底座一上，摆锤轴的一端与电机的输出轴通过离合器相连接，摆锤轴的另一端与固定设置在底座二上的光电编码器相连接，底座一上靠近底座二的位置设置有轴承座一，轴承座一上安装有与摆锤轴转动配合的轴承一，底座二上靠近底座一的位置设置有轴承座二，轴承座二上安装有与摆锤轴转动配合的轴承二，底座一和底座二之间竖直设置有摆杆，所述摆杆的上端与摆锤轴相连接，所述摆杆的下端连接有摆锤。该冲击回转摆锤机构能够较好的模拟实际中的冲击，从而极大的提高了冲击环境试验的科学性和合理性。