El espectro de respuesta al impacto (SRS=Shock Response Spectrum) se calcula a partir de una señal de aceleración. La señal de aceleración se utiliza para la excitación primaria de una serie de sistemas de un solo grado de libertad (SDOF=single domain-of freedom) con frecuencias naturales predeterminables. El espectro está formado por los máximos absolutos, máximos o mínimos de las respuestas de estos sistemas. Utilice el espectro de respuesta al impacto para estimar el potencial de destrucción de pulsos transitorios mecánicos o para estimar el potencial de destrucción de vibraciones aleatorias estacionarias.
Modelo
Ϋ ... Señal de entrada
Mi ... Masa del i-ésimo sistema
Ci ... Coeficiente de atenuación del sistema i-ésimo
Ki ... Rigidez del sistema i-ésimo
fni ... Frecuencia natural del sistema i-ésimo
... Respuesta de aceleración del sistema i-ésimo
Algoritmo
Para calcular el espectro de respuesta al impacto se utiliza un filtro digital recursivo que simula el sistema de un solo grado de libertad (sistema SDOF). Los máximos y mínimos de la respuesta dan lugar al espectro.
Tipo de resultado
El objeto de análisis puede calcular las respuestas de los sistemas individuales de un solo grado de libertad. El resultado es una serie de señales con el tiempo en el componente X y la frecuencia en el componente Z.
También puede calcular directamente uno o varios espectros de respuesta al impacto. Si selecciona varios espectros, estos se devuelven en forma de lista.
Resultado
Las respuestas o espectros de respuesta al impacto pueden calcularse para la aceleración, la velocidad o el desplazamiento.
Se aplica lo siguiente:
= a
v = a / (2 * PI * fni)
s = v / (2 * PI * fni)
Frecuencia
Para calcular el espectro de respuesta al impacto puede utilizarse cualquier frecuencia natural. Sin embargo, suelen utilizarse frecuencias en un ancho de banda proporcional, por ejemplo, 1/6 de octava. Esto significa que una frecuencia 2 corresponde a1/6 de la frecuencia anterior. Además de la división logarítmica de frecuencia, también está disponible una división lineal de frecuencia. Aquí la distancia entre las frecuencias individuales es la misma. Se puede especificar un Frecuencia inicial y un Frecuencia final para el cálculo de las frecuencias naturales. Alternativamente, la frecuencia máxima puede definirse como la Frecuencia final normalizada (frecuencia máxima = factor * frecuencia de muestreo). El factor no debe superar el valor 0,1.
Atenuación
Además de las frecuencias, se especifica la atenuación para cada sistema SDOF. La atenuación se aplica a todos los sistemas y puede definirse mediante el grado de amortiguación ξ o el factor de calidad Q. A menudo se supone que la atenuación es del 5 % (ξ = 0,05; factor de calidad Q = 10). Se aplica: Q = 1 / (2 * ξ)
Espectro
Puede seleccionar uno o varios de los siguientes espectros. Si selecciona más de uno, el resultado del objeto de análisis es una lista:
Espectro |
Descripción |
|---|---|
Máximos absolutos durante el intervalo de tiempo total |
Los máximos de magnitud se calculan para todo el dominio del tiempo de las respuestas de los sistemas de un solo grado de libertad y se representan gráficamente sobre las frecuencias naturales. |
Máximos durante el intervalo de tiempo total |
Los máximos se calculan sobre todo el intervalo de tiempo de las respuestas de los sistemas de un solo grado de libertad. |
Mínimos durante el intervalo de tiempo total |
Los mínimos se calculan sobre todo el intervalo de tiempo de las respuestas de los sistemas de un solo grado de libertad. |
Máximos absolutos durante el evento de impacto |
Se calculan los máximos de magnitud durante el evento de impacto. |
Máximo durante el evento de impacto |
Se calcula el máximo durante el evento de impacto. |
Mínimos durante el evento de impacto |
Se calculan los mínimos durante el evento de impacto. |
Máximos absolutos después del impacto |
Se calculan los máximos absolutos después del impacto. |
Máximo después del impacto |
Se calcula el máximo después del impacto. |
Mínimos después del impacto |
Se calculan los mínimos después del impacto. |
Índices inicial y final
Estos dos valores se utilizan para dividir la señal de tiempo en los tres rangos: antes, durante y después del evento de impacto.
Puede definir los índices inicial y final utilizando los cursores. Para ello, seleccione la opción Seleccionar el evento de impacto con el cursor en el asistente para análisis. Ahora mueva los dos cursores en el diagrama inferior para reducir el rango. En cuanto abandone el diagrama con el ratón, se adoptan las posiciones.
También puede crear directamente un objeto de análisis "Espectro de respuesta al impacto" y establecer los índices: para ello, cree un diagrama 2D con la señal que desea analizar. Coloque el primer cursor en la posición inicial y el segundo cursor en la posición final. Ahora haga clic en Insertar[Análisis] > Análisis espectral > Espectro de respuesta al impacto para crear un objeto de análisis que calcule un espectro de respuesta al impacto. El espectro se establece en Máximos absolutos durante el evento de impacto y las posiciones de los cursores se introducen en los campos Índice inicial e Índice final.
Bibliografía
•Irvine Tom. (2002), "An Introduction To The Shock Response Spectrum".