物流非平稳制造技术

本发明专利技术公开了一种物流非平稳

【技术实现步骤摘要】
物流非平稳、非高斯振动下产品的加速振动试验方法


[0001]本专利技术涉及随机振动加速试验领域，特别涉及一种物流非平稳
、
非高斯振动下产品的加速振动试验方法
。

技术介绍

[0002]产品要经包装和物流才能到达客户消费，物流中有大量的产品破损和功能失效现象发生
。
随着现代物流的迅猛发展，我国年社会物流总额快速上升，每年因包装设计和防护不当引起的产品损失巨大
。
同时，由于包装防护过度，造成了大量包装材料浪费
。
建立产品运输包装有效性与适度性的科学评价方法显得尤为重要和迫切
。
[0003]为评价产品在物流振动条件下的性能及其包装的有效性与适度性，实验室加速振动试验成为实践中必不可少的重要手段
。
它通过提高振动强度而缩短试验时间，节约资源
。
所述产品主要指包装的产品
(
产品运输包装
)
，也包括未包装的产品
。
[0004]现有的产品加速振动试验方法适用于平稳高斯随机振动激励，它通过方程
(1)
至
(4)
在实验室加以实现
。
[0005][0006][0007][0008][0009]式中，
T
(s)
和
T
(r)
分别为实验室加速试验和实际物流运输时间，和分别为实验室加速试验和实际物流运输振动信号的加速度均方根
(RMS)
>，和分别为实验室加速试验和实际物流运输振动信号的单边加速度功率谱密度
(PSD)
，
b
是与产品材料相关的常数，
K
sr
是加速比例因子
。
[0010]对于非高斯随机振动，目前试图通过引入一个非高斯修正因子的近似方法加以实现，但是难以使实验室加速试验和实际物流运输两种情况下产品的损伤等效
。
物流中产品经受的随机振动信号十分复杂，具有非平稳
、
非高斯和冲击特征，其原因一是由于不同的车速和路况导致了不同强度等级的振动，另一个原因是振动信号中包含了一些幅值较大的冲击信号
。
如何建立物流非平稳
、
非高斯随机振动激励下产品加速振动试验方法，现有技术没有提出切实可行的方案
。

技术实现思路

[0011]为了克服现有技术的上述缺点与不足，本专利技术的目的在于提供一种物流非平稳
、
非高斯振动下产品的加速振动试验方法，使实验室加速信号与物流原始信号对产品造成的损伤偏差可控制在
10
％以内，可按需要在较大范围内压缩试验时间，在大幅节省试验时间的同时保证了试验精度
。
所述产品主要指包装的产品
(
产品运输包装
)
，也包括未包装的产品
。
[0012]本专利技术的目的通过以下技术方案实现：
[0013]物流非平稳
、
非高斯振动下产品的加速振动试验方法，包括以下步骤：
[0014]S1
信号分解：
[0015]对真实物流中产品经受的非平稳
、
非高斯的随机振动信号进行分解，得到
n
段不同强度的近似高斯信号段和一段非高斯冲击信号段的串联；
n
大于或等于1；
[0016]所述各近似高斯信号段的峭度控制在3附近，推荐在
2.5
～
3.5
以内；
[0017]所述非高斯冲击信号段的峭度控制为大于
3.5
；
[0018]S2
加速振动试验：
[0019]对于各近似高斯信号段，按照高斯信号振动加速试验方法进行试验，提高振动强度，缩短试验时间；
[0020]对非高斯冲击信号段，按该非高斯冲击信号段的强度实施试验，即采用该非高斯冲击信号段或者采用统计意义上与该非高斯冲击信号段等价的信号段实施，试验时间同该非高斯冲击信号段的时间
。
[0021]优选的，步骤
S1
所述对真实物流中产品经受的非平稳
、
非高斯随机振动信号进行分解，得到
n
段近似高斯信号段和一段非高斯冲击信号段的串联，具体为：
[0022]采用移动峰值因子定位冲击信号发生时刻，用十分之一峰值法确定冲击信号持续时间，逐次调整移动峰值因子阈值，将该物流振动信号分解为至少一段近似高斯信号段和一段非高斯冲击信号段
。
[0023]优选的，所述各近似高斯信号段的强度不同，第
i(i
＝
1,2
，
...
，
n
‑
1)
近似高斯信号段的加速度均方根值低于第
i+1
近似高斯信号段的加速度均方根值；所述第
n
近似高斯信号段的加速度均方根值低于所述非高斯冲击信号段的加速度均方根值
。
[0024]优选的，当
n
＝2时，所述第一近似高斯信号段
、
第二近似高斯信号段
、
非高斯冲击信号段的时间占比分别为
20
％
、60
％
、20
％
。
[0025]优选的，步骤
S2
中所述对于各近似高斯信号段，按照高斯信号振动加速试验方法，提高振动强度，实现缩短试验时间，具体为：
[0026]将各近似高斯信号段的功率谱密度按加速比例因子放大后形成实验室加速振动试验的激励功率谱密度，试验中逐个实施，压缩各近似高斯信号段的试验时间
。
[0027]优选的，所述加速比例因子取值为
1.2
～
2.5。
[0028]优选的，步骤
S2
中所述加速振动试验为通过试验设备施加的实物试验或者为通过数值计算的仿真试验
。
[0029]优选的，步骤
S2
中所述加速振动试验中，第
i(i
＝
1,2
，
...
，
n)
近似高斯信号段的实验时间采用下式表示：
[0030][0031]其中，
K
sr(i)
表示第
i
近似高斯信号段的加速比例因子，
b
表示与产品材料相关的参数；表示物流随机振动信号中第
i
近似高斯信号段的时间
。
[0032]优选的，试验总时间为：
[0033][0034]其中，为非高斯冲击信号段的时间
。
[0035]与现有技术相比，本专利技术具有以下优点和有益效果：
[0036](1)
与现有的非高斯振动下产品的加速振动试验方法完本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
物流非平稳
、
非高斯振动下产品的加速振动试验方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1
信号分解：对真实物流中产品经受的非平稳
、
非高斯随机振动信号进行分解，得到
n
段不同强度的近似高斯信号段和一段非高斯冲击信号段的串联；
n
大于或等于1；所述各近似高斯信号段的峭度控制在
2.5
～
3.5
范围内；所述非高斯冲击信号段的峭度控制为大于
3.5
；
S2
加速振动试验：对于各近似高斯信号段，按照高斯信号振动加速试验方法，提高振动强度，缩短试验时间；对非高斯冲击信号段，按该非高斯冲击信号段的强度实施，即采用该非高斯冲击信号段或者采用统计意义上与该非高斯冲击信号段等价的信号段实施，试验时间同该非高斯冲击信号段的时间
。2.
根据权利要求1所述的物流非平稳
、
非高斯振动下产品的加速振动试验方法，其特征在于
,
步骤
S1
所述对真实物流中产品经受的非平稳
、
非高斯随机振动信号进行分解，得到
n
段近似高斯信号段和一段非高斯冲击信号段的串联，具体为：采用移动峰值因子定位冲击信号发生时刻，用十分之一峰值法确定冲击信号持续时间，逐次调整移动峰值因子阈值，将该物流振动信号分解为至少一段近似高斯信号段和一段非高斯冲击信号段
。3.
根据权利要求2所述的物流非平稳
、
非高斯振动下产品的加速振动试验方法，其特征在于，所述各近似高斯信号段的强度不同，第
i(i
＝
1,2,
…
,n
‑
1)
近似高斯信号段的加速度均方根值低于第
i+1
近似高斯信号段的加速度均方根值；所述第
n
近似高斯信号段的加速度均方根值低于所述非高斯冲击信号段的加速度均方根值
。4.
根据权利要求3所述的物流非平稳
、
非高斯振动下产品的加速振动试验方法，其特征...

【专利技术属性】
技术研发人员：王志伟，谢嘉琳，胡长鹰，
申请(专利权)人：暨南大学，
类型：发明
国别省市：