Relación entre la aceleración cuadrática media y la densidad espectral de potencia
Muchas personas no entienden cómo convertir entre la aceleración cuadrática media total Grms y la densidad espectral de potencia PSD en pruebas de vibración aleatoria.
Ahora presentaremos un método de cálculo simple como referencia para todos: el cálculo del valor Grms en la prueba de vibración es necesario para determinar si el equipo existente puede cumplir con los requisitos de la prueba y llevarse a cabo.
1. La vibración aleatoria y sus parámetros La vibración aleatoria es un tipo de vibración con una forma de onda desordenada, su valor instantáneo es incierto en un momento dado y la forma de onda cambia irregularmente con el tiempo.
La vibración aleatoria se compone de varias vibraciones sinusoidales, y los cambios de amplitud y fase de cada vibración sinusoidal son impredecibles en el tiempo. No se puede representar mediante la amplitud, frecuencia, fase, etc. de la vibración comúnmente utilizadas en la medición de vibraciones. Por lo general, las condiciones de prueba (nivel de gravedad) de las pruebas de vibración aleatorias se componen del rango de frecuencia de prueba (Hz) y la densidad espectral de potencia (g2/). Hz) y densidad espectral de potencia. Consta de cuatro parámetros: espectro, aceleración cuadrática media total (Grms) y tiempo de prueba. 2. Conceptos relacionados
1) Media de la raíz cuadrada
El valor de la raíz cuadrada media de una función de un solo valor en el intervalo entre f1 y f2 es el promedio de los cuadrados de la función valores en el intervalo valor de raíz cuadrada. Generalmente expresado en rms.
2) Aceleración cuadrática media total (Grms):
La aceleración cuadrática media total se refiere al valor de la raíz cuadrada del área bajo la curva espectral. Las normas generales de prueba de vibraciones proporcionarán valores relevantes como referencia.
3) Densidad espectral de potencia (PSD):
La densidad espectral de potencia se refiere a cómo la potencia (o energía) contenida en cada componente de frecuencia de una señal aleatoria se distribuye en el dominio de la frecuencia. , generalmente representado por PSD, la unidad es g2/Hz. Su curva de distribución en el dominio de la frecuencia se llama espectrograma (espectro para abreviar). La abscisa es la frecuencia y la ordenada es la densidad espectral de potencia g2/Hz (llamada espectro de potencia).
4) Densidad espectral de aceleración (ASD):
Indica cómo se distribuye en el dominio de la frecuencia el valor de aceleración cuadrático medio contenido en cada componente frecuencial de la señal aleatoria. Generalmente representado por ASD, unidad: m2/s3 o (m/s2)2/Hz.
La relación de conversión entre la densidad espectral de aceleración y la densidad espectral de potencia: 1g2/Hz=(9.8m/s2)2=96.04m2/s3
3. Calcular Grms que contienen espectro plano ( A1 ), espectro trapezoidal (A1+A3), espectro ascendente (A2), espectro descendente (A3).
1) Para calcular el espectro medio, multiplique el valor de PSD por la diferencia de frecuencia para obtener el área de A1.
A1=0.1*(1000-100)=992) Fórmula de cálculo del área espectral creciente A2:
Densidad espectral de potencia: PSDj=0.1
Frecuencia inicial : fi=10