Descripción
El análisis de espectro de respuesta de choque, del inglés Shock Response Spectrum Analysis (SRS) es una presentación gráfica del potencial de un pulso de aceleración transitorio para dañar una estructura.
Traza las respuestas de aceleración pico de un banco de sistemas de amortiguadores de masa con resorte de grado único de libertad (SDOF), todos experimentando la misma excitación de base como si estuviera en una base rígida sin masa. Cada sistema SDOF tiene una frecuencia natural diferente.
Todos tienen el mismo factor de amortiguación viscosa. Un espectro resulta de trazar las aceleraciones máximas (verticalmente) contra las frecuencias naturales (horizontalmente).
Se genera un Shock Response Spectrum Analysis (SRS) a partir de una forma de onda de choque utilizando el siguiente proceso:
- Especifique una relación de amortiguamiento para el SRS (5% es lo más común).
- Use un filtro digital para modelar un SDOF de frecuencia, fn y amortiguación ξ.
- Aplique el transitorio como entrada y calcule la forma de onda de aceleración de respuesta.
- Retenga el pico de respuestas positivas y negativas que ocurren durante la duración del pulso y después.
- Seleccione uno de estos valores extremos y grafíquelo como la amplitud del espectro en fn.
- Repita estos pasos para cada (logarítmicamente espaciado) fn deseado.
El gráfico resultante de la aceleración máxima frente a la frecuencia natural del sistema de amortiguador de masa de resorte se denomina Espectro de respuesta de choque o Shock Response Spectrum Analysis (SRS).
Un sistema mecánico SDOF consta de los siguientes componentes:
- Masa, M.
- Spring, K.
- Amortiguador, C.
La frecuencia natural, Fn, y el factor de amortiguamiento crítico, ξ, caracterizan un sistema SDOF, se pueden calcular a partir de los parámetros anteriores.
Para una relación de amortiguación de luz donde ξ es menor o igual a 0.05, el valor pico de la respuesta de frecuencia ocurre en la vecindad inmediata de fn y viene dado por la siguiente ecuación, donde Q es el factor de calidad y es igual a 1 / ( 2ξ).
Cualquier forma de onda transitoria puede presentarse como un SRS, pero la relación no es única; muchas formas de onda transitorias diferentes pueden producir el mismo SRS. El SRS no contiene toda la información sobre la forma de onda transitoria a partir de la cual se creó porque solo rastrea las aceleraciones instantáneas máximas.
Diferentes relaciones de amortiguación producen diferentes SRS para la misma forma de onda de choque. La amortiguación cero producirá una respuesta máxima, mientras que la amortiguación alta producirá un SRS más plano. La relación de amortiguamiento está relacionada con el «factor de calidad», Q, que también puede considerarse como transmisibilidad en el caso de vibración sinusoidal. Una relación de amortiguamiento del 5% (ξ = 0.05) da como resultado una Q de 10. Una gráfica de SRS está incompleta si no especifica el documento del factor de amortiguamiento (o Q).
Con el hardware y software de Crystal Instruments esta complicada tarea se simplifica enormemente. Si desea ampliar información, no dude en ponerse en contacto con nosotros.
