基于演变谱理论和正交化HHT法的冲击响应谱时域信号合成方法

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1、第31卷第1期航天器环境工程v01．31，No．12014年2月sPAcECRAFTENⅥRONMENTENG腿ERING25http：／／v刑wbisee．ac．cnE-mail：htqhjgc@126．comTel：(010)68116407，68116408，68116544基于演变谱理论和正交化HHT法的冲击响应谱时域信号合成方法田芳怡，田晓涛(上海精密计量测试研究所，上海210019)摘要：冲击响应谱时域信号是一类典型的非平稳信号，正交化删T(Hilben．H啪gn锄sfo衄)法是进行非平稳信号时频分析的好方法。文章

2、首先对冲击响应谱试验机实测到的时域冲击信号进行了正交化HHT频谱特性分析，然后将演变谱理论和正交化HHT法相结合，对实测的时域冲击信号进行了人工合成。频谱分析表明：合成的时域冲击信号与实测信号具有较好的一致性，且在信号的非平稳模拟方面，明显优于传统的三角波合成方法。最后，以该方法合成的时域信号为数据基础，进行了冲击响应谱的统计拟合，得到了冲击响应谱数学模型，结果可作为相关试验的输入条件。关键词：冲击响应谱；正交化HHT法；时频分析；数值模拟；参数拟合中图分类号：V416．2：TB936文献标志码：A文章编号：1673—1379

3、(2014)01—0025-06DOI：10．3969／j．issn．1673．1379．2叭4．01．005Atimedomainsignalsynthe廿cmethodf．orshockresponsespectrumbasedoneVolutionaryspectratheoryandorthogonalHHTTi姐F锄gyi，Ti狮xiaotao(Sh锄曲aiPrecisionMe怕logy&TestRese盯chInstitule，Sh蛆曲ai210019，China)Abstract：Thetimedomainsi

4、驴aloftheSRS(Shockresponsespec仃Ilm)isa咖icalnon-stationarysi印al，锄dtheonhogonalHHT(Hilbert-Hu舡培Tr锄sfoIm)meⅡ10disusedforthetime-舭quency锄alysisofnon—stationarysi驴als．ThetimedomainsigIlalmeasIlredf-rommeshockresponsespec嘶teStmachineisselected船acase，thetime-frequencych盯ac矧

5、sticsare龃alyzedbymeomlogonalHHTmethod．111encombmedwiththeadv龃tagesof也cevolutiona叮spec仃atheory姐dmeonllogonalHHTmethod，amemodfbrthesimulationoftlleshockresponsesi印alisproposed．ItisshownthatforthesyIlthetics锄ple，metime·丘．equencydis仃ibutionisconsistentwith也eorigimlshock

6、responsesi印al，雒disb瞰erth狮the仃aditionaltri锄glewavesyllthesismetllodinnon—stationaryprocesssimulati蚰s．Atlast，ba∞donaIa唱enumberofsyntlletics锄ples，amath锄aticalmodelofmeSRSanditscon．esponmng肌ingp撇metersarepresented；如dthereSultsc蚰pmVideausefhlmfbrencefortherelatedfields．K

7、eywords：Shockresponsespec仇lm；onhogonalm{TmetIlod；tinle·nque】ncy龃alysis；numericalsilnulation；parameterfittingO引言冲击环境可能对航天器上的仪器设备尤其是电子仪器、硬脆性材料产生较强的破坏作用⋯，为确保航天器安全可靠运行，必须对航天产品进行冲击环境模拟试验。国内外一般使用冲击响应谱试验方法模拟冲击环境。根据试验设备的不同，冲击响应谱试验方法可分为3种【2】：火工品爆炸方法，机械撞击方法和电动振动台模拟方法。其中电动振动收稿

8、日期：2013．09．24；修回日期：2014-01-12台模拟方法因其模拟载荷可重复性、可控性好等优点而得到了广泛应用。在使用电动振动台模拟方法时，冲击荷载和冲击响应谱的确定是重要环节，国内外已对此做过一些研究工作【3。5】，但关于冲击响应谱时域合成的研究成果却非常有限p7