沖擊響應(yīng)譜(SRS)是一個(gè)瞬態(tài)加速度脈沖可能對結(jié)構(gòu)造成破壞的圖示。它繪制了一組單自由度(SDOF)彈簧的峰值加速度響應(yīng)，就像在剛性無質(zhì)量的基礎(chǔ)上一樣,質(zhì)量阻尼器系統(tǒng)都經(jīng)歷相同的基本激勵(lì)。每個(gè)SDOF系統(tǒng)具有不同的固有頻率;它們都有相同的粘滯阻尼因子。頻譜的結(jié)果是在固有頻率(水平方向)上繪制峰值加速度(垂直)得出的。一個(gè)SRS是由一個(gè)沖擊波產(chǎn)生，使用以下過程:
- 指定SRS的阻尼比(5%是最常見的)
- 使用數(shù)字濾波器模擬頻率單自由度、fn和阻尼ξ。
- 應(yīng)用瞬態(tài)作為輸入，計(jì)算響應(yīng)加速度波形。
- 保留在脈沖持續(xù)時(shí)間和之后的峰值正負(fù)響應(yīng)。
- 選擇其中一個(gè)極值，并將其繪制成fn的頻譜振幅。
- 對每個(gè)(對數(shù)間隔)fn重復(fù)這些步驟。
由此產(chǎn)生的峰值加速度與彈簧-質(zhì)量阻尼系統(tǒng)固有頻率的曲線稱為沖擊響應(yīng)譜，簡稱SRS。
一個(gè)SDOF機(jī)械系統(tǒng)由以下組件組成:
- 質(zhì)量,米
- 彈簧,K
- 阻尼器,C
Fn,固有頻率和臨界阻尼因子,ξ,描述一個(gè)應(yīng)用系統(tǒng),可以從上面的參數(shù)計(jì)算。
對于小于或等于0.05的小阻尼比，頻率響應(yīng)的峰值發(fā)生在fn的鄰近區(qū)域，其中Q為質(zhì)量因子，等于1/(2ξ)。
任何瞬態(tài)波形都可以作為SRS呈現(xiàn)，但這種關(guān)系不是唯一的;許多不同的瞬態(tài)波形可以產(chǎn)生相同的SRS。SRS不包含所有關(guān)于瞬態(tài)波形的信息，因?yàn)樗桓櫡逯邓矔r(shí)加速度。
不同的阻尼比為相同的沖擊波形產(chǎn)生不同的SRS。零阻尼會產(chǎn)生最大的響應(yīng)，而高阻尼則會產(chǎn)生較平的SRS。阻尼比與質(zhì)量因子Q有關(guān)，在正弦振動的情況下也可以被認(rèn)為是傳遞率。阻尼比為5%（ξ=0.05）時(shí)，Q值為10。如果沒有指定阻尼因子(或Q)，則SRS圖是不完整的。
SRS箱的頻率間隔
一個(gè)SRS由多個(gè)在對數(shù)頻率范圍內(nèi)均勻分布的箱組成。頻率分布可以由兩個(gè)數(shù)字來定義:一個(gè)參考頻率和期望的分?jǐn)?shù)倍頻間隔，如1/1、1/3或1/6。(倍頻程是頻率的兩倍)例如，250hz和500hz的頻率相差一個(gè)倍頻程，?1 kHz和2 kHz的頻率也是一樣。
比例帶寬顯示對于分析各種自然系統(tǒng)，如人類對噪聲和振動的反應(yīng)，是非常有用的。許多機(jī)械系統(tǒng)表現(xiàn)出的特征非常適合以比例帶寬分析。
為了獲得更好的頻率分辨率，頻率范圍可以以倍頻程的一部分劃分比例間隔。例如，有1/3倍頻間隔，每個(gè)倍頻程有3個(gè)SDOF濾波器。一般來說，對于1/N個(gè)分?jǐn)?shù)倍頻程，每個(gè)倍頻程有N個(gè)帶通濾波器。
這里1/N稱為分?jǐn)?shù)倍頻數(shù)，參考頻率是最低期望頻率fc1。根據(jù)參考頻率和分?jǐn)?shù)倍頻數(shù)，確定了整個(gè)頻率范圍的頻率分布。
在SRS中測量信號
Spider SRS測試可用的測量量為：每個(gè)通道的時(shí)間流(原始數(shù)據(jù))、捕獲的時(shí)間信號和每個(gè)通道的三個(gè)SRS。
- 時(shí)間流:與Spider上的任何其他模式相同。時(shí)間流支持查看和記錄。它是觀察輸入信號是否在有效范圍內(nèi)的一個(gè)非常有用的工具。記錄的正弦波也可以用于后處理。
- 塊時(shí)間信號:這些是用于SRS分析的捕獲的塊信號。采集模式將控制塊時(shí)間信號的采集方式。
- SRS:將計(jì)算每個(gè)時(shí)間塊信號的沖擊響應(yīng)譜。頻譜的工程單位由輸入通道指定的傳感器單位確定。通常表示為三種譜類型:最大正譜;最大負(fù)譜和極大值譜
- 最大正譜:這是由于瞬態(tài)輸入而產(chǎn)生的最大正響應(yīng)，而不涉及輸入的持續(xù)時(shí)間。
- 最大負(fù)譜:這是由于瞬態(tài)輸入而引起的最大負(fù)響應(yīng)，而不涉及輸入的持續(xù)時(shí)間。
- 極大值譜:這是正和負(fù)譜的絕對值的極限。它是最常用的SRS數(shù)據(jù)類型。log-log 極大值譜是顯示SRS普遍接受的格式。
SRS分析參數(shù)和合成參數(shù)
所有的SRS分析測試參數(shù)都可以在 測試設(shè)置->分析參數(shù) 中找到。FFT分析參數(shù)的定義與其他FFT測試相同。SRS參數(shù)包括:
- 參考頻率:定義SRS譜的參考頻率。
- SRS類型包括最大值、正最大值和負(fù)最大值。
- 分?jǐn)?shù)倍頻數(shù)從1/1、1/3、1/6、1/12、1/24、1/48中選擇。
- 低頻:定義SRS譜的最低頻率邊界。
- 高頻:定義SRS譜的最高頻率邊界。
- 阻尼比(%):定義阻尼比為百分比。
- Q(質(zhì)量因子)是一個(gè)無量綱參數(shù)，它描述了激振器或共振器的阻尼情況，或等效地描述共振器相對于中心頻率的帶寬。
- 小波窗類型是由正弦、半窗、指數(shù)和矩形所提供的窗函數(shù)。
- 合成：有四種可用的合成，包括高沖擊、最小加速度、用戶定義的持續(xù)時(shí)間和Mil-Std810-F標(biāo)準(zhǔn)。