Энциклопедия техники - виброизмерения

— экспериментальное определение физических величин, характеризующих различные колебательные процессы или динамические свойства систем с помощью виброизмерительных средств. В. производятся, например, при лётных испытаниях летательных аппаратов для определения действующих на конструкцию внешних нагрузок, при наземных резонансных испытаниях конструкций для определения характеристик их собственных колебаний, при испытаниях моделей в аэродинамических трубах для определения границы области устойчивости. При этом измеряются силы, моменты сил, давление, перемещения, скорости и ускорения точек конструкции, деформации и напряжения. В зависимости от принятых математических моделей одномерных, вибропроцессов и характера решаемых задач непосредственно могут измеряться мгновенные и пиковые значения сил, деформаций и т. п., частоты, амплитуды и фазы отдельных гармоник (их действительные и мнимые составляющие), частотные спектры, средние и среднеквадратичные значения, автокорреляционные функции или автоспектральные плотности.

При изучении динамических свойств многомерных систем (например, авиационных конструкций) измеренные во многих точках параметры одномерных вибраций подвергаются вторичной обработке для определения характеристик собственных колебаний (частот, форм, коэффициент демпфирования и обобщённых масс), матричных частотных характеристик (динамических податливостей и жёсткостей) и матричных спектральных характеристик (взаимных корреляций функций или взаимных спектральных плотностей).

К техническим средствам В. относятся виброизмерительные преобразователи, виброизмерительные приборы и специальные измерительные виброкомплексы (ИВК). Виброизмерительные преобразователи, состоящие из вибродатчиков и виброизмерителей, усилителей, служат для преобразования вибраций различной природы в электрические сигналы. В состав виброизмерительного преобразователя могут входить также фильтры, обеспечивающие формирование выходных сигналов в заданной полосе частот. Основными характеристиками виброизмерительного преобразователя являются коэффициент чувствительности (функция преобразования), допустимые значения амплитудных и фазовых искажений в рабочем диапазоне частот, масса вибродатчика. В практике виброиспытаний летательных аппаратов наибольшее распространение получили вибродатчики ускорения (акселерометры), угловых вибраций и деформаций (на основе тензодатчиков). Применяются также вибродатчики сил, моментов и давлений. Виброизмерительные приборы и специальные ИВК служат для регистрации сигналов с виброизмерительных преобразователей и их последующей обработки для определения искомых параметров вибраций или динамических характеристик исследуемых систем. При определении параметров одномерной вибрации широко используются частотомеры, фазометры, велосиметры, анализаторы гармоник и спектра, электронные и шлейфовые осциллографы, перьевые самописцы. Параметры многомерной вибрации или сложных систем определяются с помощью специальных ИВК. В практике испытаний летательных аппаратов используются специальные ИВК для определения характеристик собственных колебаний конструкций, передаточных функций систем автоматического управления, для вибропрочностных испытаний и др.

В состав современных специальных ИВК входят программируемые усилители и фильтры, быстродействующие системы сбора данных, аппаратные средства быстрого преобразования Фурье, электронно-вычислительные машины, в том числе персональные, с набором периферийных устройств для накопления, хранения и графического представления данных. Авиация: Энциклопедия. — М.: Большая Российская Энциклопедия

Главный редактор Г.П. Свищев

1994