[发明专利]基于加速度等效的多轴振动试验条件裁剪方法

说明书

本发明提供了一种基于加速度等效的多轴振动试验条件裁剪方法包括：将单轴振动中每个方向上试验条件施加到多轴振动对应方向上，根据裁剪原则，改变多轴振动每个方向上的试验条件，得到多轴同时振动时的试验条件；确定关键点，提取所述关键点在每个单轴振动时对应方向的加速度响应均方根值与多轴同时振动时该所述关键点处的每个方向加速度响应均方根值，根据试验件，计算多轴同时振动时每个方向的梯形控制谱裁减系数，分别按照求解出的梯形控制谱裁减系数进行剪裁，得到基于加速度等效的新控制谱。本发明在多轴同时振动情况下将振动控制谱进行等效裁剪，避免因多轴同时施加载荷引起试件应力过大的现象，避免过试验的发生，保证了试验的顺利完成。

技术领域

本发明涉及振动试验，具体地，涉及一种基于加速度等效的多轴振动试验条件裁剪方法。

背景技术

多轴多激励振动试验技术是一种多个方向同时施加振动的振动试验技术。由于试验条件的改变，如果多轴振动时每个方向同时施加单轴振动的试验载荷，会造成试验产品上载荷过大，引起过试验甚至会造成产品的破坏，需要重新制定多轴振动试验条件。

由于振动试验中的主要参数是关键点，即产品上关键部位的加速度响应，为保证多轴振动时每个方向的响应与单轴分别施加时的响应相同，以单轴振动试验条件为基准，设计了基于加速度等效的多轴振动试验条件裁剪方法。

发明内容

针对现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供一种基于加速度等效的多轴振动试验条件裁剪方法，本发明适用于单轴振动试验条件已知的情况下，基于等效情况下多轴振动试验条件的制定。

根据本发明提供的基于加速度等效的多轴振动试验条件裁剪方法，包括如下步骤：

步骤S1：将单轴振动中每个方向上试验条件施加到多轴振动对应方向上，根据裁剪原则，改变多轴振动每个方向上的试验条件，得到多轴振动时的试验条件；

步骤S2：保持振动控制谱为梯形谱不变的裁剪原则，改变多轴振动每个方向上的振动均方根值大小；

步骤S3：确定关键点，提取所述关键点在每个单轴振动时对应方向的加速度响应均方根值与多轴同时振动时该所述关键点处的每个方向加速度响应均方根值，根据试验件，计算多轴同时振动时每个方向的梯形控制谱裁减系数，分别按照求解出的梯形控制谱裁减系数进行剪裁，得到基于加速度等效的新控制谱。

优选地，所述裁剪原则，具体为保持振动控制谱的扫频范围和各拐点的频率值不变，同时保持对数功率谱密度曲线中斜线段的斜率不变。

优选地，所述步骤S3包括如下步骤：

步骤S301：确定关键点，提取所述关键点在三个单轴振动时对应方向的加速度响应均方根值与三轴同时振动时该关键点处的三个方向加速度响应均方根值；

步骤S302：设三轴振动时三个方向的加速度梯形控制谱剪裁系数分别为t1、t2、t3，将其作为控制变量，控制目标函数的值最小，搜索出最优加速度梯形控制谱剪裁系数为t1*、t2*、t3*；

其中，为三轴同时振动时X向的加速度均方根值变量，为三轴同时振动时Y向的加速度均方根值变量，为三轴同时振动时Z向的加速度均方根值变量；X轴单轴振动时X向的加速度均方根值为Y轴单轴振动时Y向的加速度均方根值为Z轴单轴振动时Z向的加速度均方根值为

步骤S303：将三轴振动时三个方向的振动控制谱分别按照求解出的出最优加速度梯形控制谱剪裁系数进行剪裁，得到基于加速度等效的新控制谱。

优选地，所述控制目标函数的值最小的具体过程如下：

步骤A1：设置变量，令X向控制谱裁减系数为t1，Y向控制谱裁减系数为t2，设置Z向控制谱裁减系数为t3。并设置初始值t1＝t2＝t3＝0.4；