Úvod

Od nedávné minulosti jsou téměř všechny analýzy dat prováděny pomocí matematických operací na digitalizovaných datech. Tohoto stavu bylo dosaženo pomocí širokého použití digitálních systémů pro sběr signálů a počítačového zařízení pro zpracování dat. Analýza dat je tudíž primárně úlohou číslicového zpracování signálů.

Analýzu experimentálních dat vibrací a rázů lze tedy chápat jako část procesů experimentální mechaniky, která zahrnuje všechny kroky od návrhu experimentu přes vyhodnocení dat k jejich pochopení.

ISO 18431 (všechny části) předpokládá, že data byla dostatečně redukována, takže byly zahrnuty vlivy citlivosti přístrojů. Data uvažovaná v ISO 18431 (všechny části) se považují za posloupnost časových vzorků zrychlení, popisující vibrace nebo rázy. Experimentální metody pro získání těchto dat jsou mimo rozsah ISO 18431 (všechny části).

Tato část ISO 18431 se zabývá metodami digitálního výpočtu spektra rázové odezvy. Analýza není v žádném případě omezena na signály, které mohou být charakterizovány jako rázy. Naopak, v přesném slova smyslu nemá žádný význam analyzovat ráz podle jeho definice v ISO 2041, kde je ráz definován jako náhlá událost, která proběhne v čase, jenž je krátký ve srovnání se základními uvažovanými periodami. Takový ráz nemá žádnou frekvenční charakteristiku v uvažovaném frekvenčním rozsahu. Je charakterizován pouze svým časovým integrálem, impulsem, odpovídajícím konstantnímu frekvenčnímu obsahu. Avšak označení „spektrum rázové odezvy“ bylo zachováno, i když lepším termínem by bylo spektrum složené z maxim odezev.

Historicky byl termín spektrum rázové odezvy nejdříve použit pro popis přechodových dějů, které se v té době nazývaly rázy.

Obecně řečeno, analýza odezvy je metodou pro charakterizování vibrací nebo rázu, když nejsou jiné metody adekvátní. Například to může být v případě, když se porovnávají různé druhy vibrací. Spektrální analýza, která je založena na Fourierově transformaci, dává spektra, která nejsou kompatibilní tehdy, když jsou analyzovány různé druhy signálů, jako je periodický, náhodný nebo přechodový.

Typickým použitím spektra rázové odezvy je charakterizování dynamického mechanického prostředí. Vibrace (nebo ráz), které mají být charakterizovány, jsou zaznamenány v digitálním tvaru, obvykle jako zrychlení. Data jsou analyzována převedením na spektrum rázové odezvy. Toto spektrum pak může být použito pro definování zkoušky zařízení, u kterého se požaduje odolnost vůči uvažovanému prostředí. Existují mezinárodní normy, popisující jak navrhnout zkoušky na základě dané specifikace spektra rázové odezvy, například IEC 60068-2-81 (další informace jsou v bibliografii).

Když se provádějí měření pro charakterizování prostředí s vibracemi a/anebo s rázy, je nezbytné přijmout jistá opatření, například pro zjištění vhodného dynamického zatížení v měřicích bodech. Tato opatření jsou mimo rozsah této části ISO 18431. Existuje mnoho dobrých příruček a doporučených praktik na pomoc v této oblasti ^{[1], [2]}.