ISO 5344:1980
(Main)Electrodynamic test equipment for generating vibration — Methods of describing equipment characteristics
Electrodynamic test equipment for generating vibration — Methods of describing equipment characteristics
Establishes a list and the standard method of obtaining certain properties. Provides three levels of description to be used. Gives for each of these levels a list of the properties to be specified by the manufacturer in his tender and in his literature.
Moyens d'essais électrodynamiques utilisés pour la génération de vibrations — Méthodes de description des caractéristiques
General Information
Relations
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Standards Content (Sample)
international Standard
INTERNATIONAL ORGANIZATION FOR STANDARDIZATION.MEIK,lIYHAPOAHAR OPrAHM3AUMR I-IO CTAHAAPTbl3ALWl~ORGANISATlON INTERNATIONALE DE NORMALISATION
Electrodynamit test equipment for generating Vibration -
Methods of describing equipment characteristics
Moyens d’essais hlectrodynamiques utilis& pour Ia ghnkration des vibrations - M&hodes de description des caractkristiques
First edition - 1980-08-01
U DC 534.1 J82.74 : 620.178.5
Ref. No. ISO 53441980 (E)
Descriptors : test equipment, Vibrators (machinery), characteristics, seiection, definitions, power amplifiers.
Price based on 32 pages
---------------------- Page: 1 ----------------------
Foreword
ISO (the International Organization for Standardization) is a worldwide federation of
national Standards institutes (ISO member bedies). The work of developing Inter-
national Standards is carried out through ISO technical committees. Every member
body interested in a subject for which a technical committee has been set up has the
right to be represented on that committee. International organizations, governmental
and non-governmental, in liaison with ISO, also take part in the work.
Draft International Standards adopted by the technical committees are circulated to
the member bodies for approval before their acceptance as International Standards by
the ISO Council.
International Standard ISO 5344 was developed by Technical Committee ISO/TC 108,
Mechanical Vibration and shock, and was circulated to the member bodies in
March 1978.
lt has been approved by the member bodies of the following countries :
Australia France Sweden
Austria Germany, F.R. Turkey
Belgium Italy United Kingdom
B razil Japan USA
Bulgaria Mexico USSR
Chile Netherlands Y ugoslavia
South Africa, Rep. of
Czechoslovakia
Denmark Spain
No member body expressed disapproval of the document.
0 international Organkation for Standardization, 1980
Printed in Switzerland
ii
---------------------- Page: 2 ----------------------
Contents
Page
1
Introduction .
........................................... 1
Scope and field of application
2
References .
2
Symbols. .
3
....................................................
Units and quantities
3
Definitions .
4
Characteristics to be supplied by the manufacturer .
8
.....................................
Electrodynamit Vibration generators.
8
7.1 Testloads,m, .
............................................ 9
7.2 General characteristics.
.................................................. 13
7.3 Moving element
........................................... 14
7.4 Installation requirements
............................................... 15
7.5 Auxiliary equipment
...... 16
7.6 Environmental and operating conditions for Vibration generator use
17
Power amplifiers .
8
17
8.1 Testloads. .
17
8.2 General characteristics. .
.......................................... 19
8.3 Response characteristics.
20
8.4 Installation requirements .
....................................... 20
8.5 Miscellaneous characteristics
.................... 20
9 Electrodynamit Vibration generator and amplifier System
21
.....................................................
9.1 Testleads.
21
............................................
9.2 General characteristics.
23
9.3 Moving element .
23
9.4 Response characteristics .
23
9.5 Installation requirements .
............................................... 24
9.6 Auxiliary equipment
....................................... 25
9.7 Miscellaneous characteristics
Annexes
A Typical arrangement of an electrodynamic Vibration generator . . . . . . . . . . . . . . . 27
B Methods of measurement or calculation of various components of electro-
dynamic Vibration generators . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30
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This page intentionally lef? blank
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ISO 53444980 (E)
INTERNATIONAL STANDARD
Electrodynamit test equipment for generating Vibration -
Methods of describing equipment characteristics
0 Introduction user to calculate the performante of a Vibration generator from
one manufacturer with a power amplifier from another
This International Standard concerns the characteristics to be
manufacturer. Class c) may be all that a prospective user re-
standardized for test equipment used to generate Vibration by quires if both the Vibration generator and the power amplifier
electrodynamic means and serves as a guide to the selection of
are from the same manufacturer.
such equipment.
In the context of this International Standard, the term “elec-
1 Scope and field of application
trodynamic” means that the vibratory forte created by the
generator results from the interaction of a constant magnetic The test equipment used for the electrodynamic generation of
field and an alternating current in a built-in coil. Vibration possesses many characteristics which tan be
evaluated in many very different ways.
This International Standard applies to the following :
To permit comparison of test equipment from different
a) electrodynamic Vibration generators (sec clauses 3 to 7, sources, this International Standard establishes the following :
and annexes);
a) a list of the characteristics;
b) power amplifiers (see clauses 3, 4, 5, 6 and 8, and an-
nexes);
b) the Standard method of obtaining certain
characteristics.
c) Vibration generator and associated power amplifiers
(sec clauses 3 to 9, and annexes). This International Standard provides three levels of description
to be used in describing test equipment, as follows :
A test equipment System comprises : Vibration generators and
amplifiers combined as in this International Standard, and con- a) minimum level of description;
trol consoles, auxiliary tables (see ISO 6070) and other test
equipment to be standardized later.
b) medium level of description;
The division into separate classes, a), b) and c) above, has been c) high level of description.
made to permit the Performance of Vibration generators and
their associated amplifiers to be predicted from the This International Standard gives, for each level of description,
characteristics of separate portions of the test equipment. a list of the characteristics to be specified by the manufacturer
Classes a) and b) are provided primarily to permit a prospective in his tender and in his Iiterature.
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ISO 5344-1980 (EI
2 References K Dynamit stiffness of the moving element Suspension
ISO/ R 468, Surface roughness.
Effective mass of the moving element
me
ISO 2041, Vibration and shock - Vocabulary.
Masses of test loads (t = 0, t = 1, t = 2, t = 3, t = 4)
mt
ISO 3744, Acoustics - Determination of Sound power levels of
P Maximum apparent sinusoidal power
noise sources - Engineering method for free-field conditions
0 ver a reflecting plane.
Apparent random power, broad band
pb
IEC Publication 268-3, Sound System equipment - Part 3 :
Sound System amplifiers.
P Rated apparent sinusoidal power (sec 5.8)
so
P Rated apparent random power
ob
3 Symbols
P Rated apparent peak random power
obc
a Acceleration
R Resistive test load
so
rms acceleration in random mode
ab
Complex input voltage
UE
Damping coefficient of the moving element Suspension
b
Complex output voltage
UO
d Total harmonic distortion (see 5.9)
F Maximum sinusoidal forte (sec 5.2) Overall output noise voltage
%
Maximum random forte, broad band
Fb
Rated output Signal voltage
VO
Rated sinusoidal forte (sec 5.3)
Fo
V Rated sinusoidal voltage
so
F Rated random forte, broad band (sec 5.4)
ob
Velocity of moving element
VS
F omt Rated sinusoidal forte (see 7.2.3) (subscript t represents
Generator impedance in the random Vibration mode
the various loads) zb
Frequency
f z Inductive test load
so
max Maximum frequency for which the value of a specified
f
Acceleration / current response
Yi
Parameter is never less than a specified or rated value of
this Parameter
Frequency bandwidth
Af
min Minimum frequency for which the value of a specified
f
Acceleration power spectral density
@El
Parameter is never less than a specified or rated value of
this Parameter
Maximum forte power spectral density
@F
First mechanical resonance frequency of the moving ele-
f
mt
us loads) (see 5.7)
ment (subscript t represents the vario
Rated forte power spectral density
@Fo
Resonance frequency of the moving element Suspension
f
st
Power spectral density for maximum random power
@P
(subscript t represents the various loads) (fsO is the par-
ticular case for no load) (see 5.5)
Power spectral density for rated random power
@Po
Hi (f) Acceleration per unit current in the moving element coil
Y Forte or acceleration crest factor
unit voltage across the moving element
Acceleration per
H” (f)
Phase shift (Phase angle)
coil terminals v3
r Current
4 Units and quantities
Available effective current under random conditions
rb
When the manufacturer or the user gives the values for the
Complex output current
Parameters required by this International Standard, he should
I,
clearly define the units that have been used, and state whether
r Rated effective current under sinusoidal conditions
the quantities are given as rms, peak or peak-to-peak values.
so
2
---------------------- Page: 6 ----------------------
ISO 53444980 (El
forte corresponds to a spectral power density of uniform ac-
5 Definitions
celeration between lower and upper frequency limits.
This clause defines only some of the terms used in this Interna-
tional Standard. See ISO 2041 for definitions of a general
5.5 mechanical resonance frequency of the moving ele-
nature.
This frequency is determined by the
ment Suspension, fst :
effective mass of the moving element and test load and the
dynamic stiffness of the moving element Suspension.
5.1 forte : In this International Standard, forte is the forte
developed by an electrodynamic Vibration generator which tan
be delivered to a load mounted on the test table or connected
5.6 electrical resonance frequency of the moving ele-
to the forte take-off. This forte differs from the forte
ment : The frequency at which the current in the moving coil is
generated by currents flowing in the moving element primarily
in Phase with the voltage, and the electrical impedance is a
due to the effects of moving element mass, moving element
minimum.
resonances, Suspension stiffness, Suspension damping, and
the limits of Vibration travel.
mechanical resonance frequency of the moving ele-
57
ment, fmt : This frequency is the first mechanical resonance
5.2 maximum forte under sinusoidal conditions, F : The
frequency of the moving element found above the mechanical
upper limit of the forte which the Vibration generator is capable
resonance frequency of the moving element Suspension.
of delivering at a given frequency and for a specified test load.
5.8 rated apparent power under sinusoidal conditions,
5.3 rated forte under sinusoidal conditions, FO : The
P s0 : The minimum value of curve P (sec figure 1). This curve
minimum value of all the values of Fomt which the Vibration
results from the product of the current and voltage which the
generator is capable of delivering; expressed in another way, it
amplifier tan deliver within the frequency range.
is the minimum value of the function Ffor test loads m,.
NOTE
- The quantity “rated apparent power” shall be used with
5.4 rated random forte, broad band, Fob : The minimum either a resistive, or an inductive, or a mixed load. The power factor
value, for any test load, of the random forte, broad band. This must be stated.
I
-
,
I -
/
I
-
‘ip
E
.-
$
E
4,
Frequency range
I I
f
f min max
1) See ISO 2041, sub-clause 2.043.
Curve of maximum apparent power versus frequency
Figure 1 -
3
---------------------- Page: 7 ----------------------
ISO 5344-1980 (El
5.9 total harmonic distortion, d : Referred to the output 5.10 tra
nsverse ac celeration ratio : The ratio of the
Signal, it is expressed as a percentage by the following equation : transverse accelera tion to the axial acceleration.
Jx; + x; + . . . + x;
5.11 effective mass of the moving element, m, : The
x 100
d=
moving element, its Suspension System, connectors and other
Jx: + x; + . . . + x’,
devices attached to the moving element constitute a Vibration
System which is both discrete and continuous. lt exhibits the
where XI is the value of the fundamental term and X2,
vibratory characteristics attributable to an equivalent discrete
Xn represent the harmonic components of the nth
xs, ’ m .I
System with one degree of freedom, where the Parameters of
Order of the Signal.
mass and stiffness are functions of the frequency.
NOTES
lt is arbitrarily assumed that the stiffness does not vary and
that any Variation in the dynamic characteristics is therefore at-
Some instruments measure the total harmonic distortion d by sup-
tributable to a Variation in mass. In the frequency band
pressing the fundamental acceleration, and noise is then present; in
this case the ratio of the total harmonic distortion to the background
noise, expressed as a percentage of the rms value of the total harmonic
distortion, must be at least 10 dB. 3f,,af
3
2 The total harmonic distortion d tan also be calculated by summing
Order according to the
the valu es of the harmonic distortion of nth
which excludes resonances, the maximum value of the mass,
“Square law” (sec I EC Publication 268-3).
determined by the method of clause B.1 of annex B, defines
the effective mass WZ, of the moving element.
5.12 rated travel : The limits between which the moving
element of the generator normally operates and beyond which
Performance is no longer guaranteed by the manufacturer.
6 Characteristics to be supplied by
the manufacturer
Attention is drawn to the fact that the three levels of descrip-
tion as adopted in this International Standard are not related to
the quality or size of the equipment.
A higher level of description may, for example, be required for a
Vibration generator of small size and medium quality, whereas
Apparent power
under certain circumstances a medium level of description tan
be sufficient for a large size, high quality equipment.
Figure 2
- Total harmonic distortion as a function of
apparent a given frequency
power at
The level of desc ription required will normaily depend on the
use to which the equipment is to be
put by the customer.
Distortion This International Standard also gives characteristics useful in
matthing an electrodynamic Vibration generator acquired from
one Source or at one time to a power amplifier acquired from
another Source or at another time.
The characteristics shown by a Cross in tables to 3 shall be
supplied where demanded by t ,he particular level f description.
0
Those characteristics which are not required for the particular
level of description (those not shown by a Cross) tan however
be supplied by agreement between manufacturer and User.
NOTE - Attention is drawn to the necessity of specifying such par-
ticular characteristics at the time of enquiry and ordering because their
tost, which tan be high, has to be taken into consideration.
. /
Frequency range fmax Frequency
f
min
Clauses 7, 8 and 9 describe the characteristics listed in tables 1
to 3 without specifying their level of description. Methods of
Figu re 3 - Total har nmonic distortion as a function of
measurement of some of these characteristics are given in
f requency at the rated apparent power annex B.
4
---------------------- Page: 8 ----------------------
ISO 53444980 (El
Table 1 - Vibration generator
.
Reference to Level of description
r
:orresponding
Characteristic
high
sub-clause minimum medium
X
7.2.1
Rated f requency ranges
X
7.2.2
Frequency range limitation
X
7.2.3 X
Rated sinusoidal forte, FOmt
X
7.2.4
Rated random forte, broad band, Fob
X
7.2.5
Uniformity of the test table motion at the load fixing surface
X
7.2.6
Transverse motion of the test table
X
7.2.7
Total acceleration distortion
7.2.8
Response characteristics
7.2.9
Impedance in random Vibration mode
7.2.10
Response characteristics in random Vibration mode
X
7.2.11
Stray magnetic field
X
7.2.12
Background noise
X
7.3.1 X
Effective mass of the moving element, m,
X X
7.3.2
Rated travel
X
7.3.3
Static stiffness of the moving element Suspension
7.3.4
Dynamit stiffness of the moving element Suspension
X
7.3.5
Mechanical resonance frequency of the moving element Suspension
X
7.3.6
Mechanical resonance frequencies of the moving element
7.3.7
Damping coefficient of the moving element Suspension
X
7.3.8
Permissible static load on the moving element, with the axis verticai and central
test load
7.3.9
Permissible static load on the moving element, with the axis vertical and offset
test load
X
7.3.10
Permissible static load on the moving element, with the axis horizontal
X X
7.3.11 X
Means of attaching the loads
X X
7.3.12
Maximum torque on each threaded insert or fixing element
X
X
7.3.13
Maximum permissible axial forte per threaded insert
X
7.3.14 X
Flatness of the test table
X
7.3.15
Perpendicularity of the threaded inserts with respect to the plane of the test table
7.3.16
Perpendicularity of the motion with respect to the test table plane
7.3.17
Coincidence of axes (exciter free take-off)
X
7.3.18 X X
Test table dimensions
7.3.19
Tolerantes on the coupling of an auxiliary table
X X
7.4.1 X
General layout
X X X
7.4.2
Masses composing the Vibration generator and auxiliary Services
X
X X
7.4.3.1
X X
7.4.3.2
X X
7.4.3.3
Vibration generator pedestal
X
7.4.3.4
X X
7.4.3.5 X
X X X
7.4.4
Sound power level of the emitted noise
X
7.4.5 X
Heat dissipation
X
7.4.6 X
Temperature of test table
X X
7.5.1
Built-in pickup
X X X
7.5.2
Cooling System
X
7.5.3 X X
Field supply System
X
7.5.4 X
Demagnetizing System
X X
7.5.5 X
Protective and safety System
X X X
7.6.1
Permissible working site environment
7.6.2
Combined tests
X
7.6.3 X X
Technical specifications and operating instructions
5
---------------------- Page: 9 ----------------------
ISO 5344-1980 (E)
Table 2 - Power amplifier
Reference to Level of description
1
Characteristic corresponding
sub-clause minimum medium high
8.2.1 X X
Frequency range for a given rated power
8.2.2 X X
Rated apparent sinusoidal power, P,,
X X
Total rated harmonic distortion 8.2.3
8.2.4 X
Rated apparent random power, &
8.3.1 X X
Input characteristics
8.3.2 X X
Output characteristics
X
8.3.3
Frequency response curves
X X
8.3.4
Signal-to-noise ratio
X
Output voltage stability 8.3.5
8.3.6
Gain stability
X
8.4 X
Installation requirements
X X
8.5.1
8.5.2.1 X X
X
8.5.2.2 X
Miscellaneous characteristics
8.5.2.3 X X
/
8.5.3
X X
8.5.4
Technical specifications and operating instructions
---------------------- Page: 10 ----------------------
Table 3 - Generatodamplifier System
Reference to Level of description
1
T
Characteristic corresponding
sub-clause minimum medium high
Rated frequency range 9.2.1 X
X
Frequency range limitations 9.2.2 X X
Rated sinusoidal forte, Fomt 9.2.3 X X
Rated random forte, broad band, &b 9.2.4
X X
Uniformity of table motion at the load fixing surface 9.2.5
X
Transverse motion of the test table 9.2.6 X
Total acceleration distortion 9.2.7 X X
Stray magnetic field 9.2.8 X
Background noise acceleration 9.2.9 X X
Background noise output voltage of the power amplifier 9.2.10
X X
Input characteristics of generator/amplifier System 9.2.11 X X X
Signal-to-noise ratio 9.2.12 X X
Output forte stability
9.2.13 X
Erratic movements of the moving element 9.2.14
X X
Response characteristics 9.4
General layout 9.5.1 X X X
Masses composing the principal Parts of the generator/amplifier System 9.5.2 X X X
9.5.3.1
X X X
9.5.3.2 X X
Pedestal of the generator/amplifier System 9.5.3.3 X X
9.5.3.4
X
9.5.3.5 X X X
/
Generated Sound power level
9.5.4 X X X
Heat dissipation 9.5.5
X X
Test table temperature 9.5.6
X X
Auxiliary equipment required by the installation 9.5.7 X X X
Built-in control transducer
9.6.1 X X
Cooling System
9.6.2 X X X
Field supply System 9.6.3 X
X X
Demagnetizing System 9.6.4 X
X
Protective and safety System 9.6.5 X X X
9.7.1 X X X
9.7.2.1 X
X
Miscellaneous 9.7.2.2 X X
9.7.2.3
X
/ 9.7.3
Combi ned tests 9.7.4
Technical specifications and operating instructions 9.7.5
X X X
---------------------- Page: 11 ----------------------
ISO 5344-1980 (E)
Furthermore, in the case of Vibration generators with forte
7 Electrodynamit Vibration generators
take-offs (exciters), the coupling arrangements and shape of
Diagrams showing the principles of electrodynamic Vibration test load shall be described by the manufacturer.
generators with vibrating tables and forte take-off (exciter) are
given in annex A (figures 7, 8 and 9). NOTES
1 Some test may require the use of a load compensating
System.
7.1 Test loads, m,
2 By agreement between the manufacturer and the User, eccentric
using the
Electrodynamit Vibration generators shall be tested
test loads may be used; in this case, the loads and fixing means shall be
mechanical test loads defined below.
described.
a frequency ba nd including the
The test shall be carried out in
rated forte has been specif ied.
freq uency for which the
7.1.1 test load
: The particular case where the test load is
mg
zero and where the moving element alone is driven
The test loads shall meet the following requirements :
in all available mounting
- Fixing screws shall be used 7.1.2 test load : A load perm itting an acceleration
of
ml
locations. approximately 40 ampl tude under sinusoidal conditions.
gn
- The length of fixing screws between the head and the
7.1.3 test load m2 : A load perm itting an acceleration of
thread engagement part shall be such that the resonance
I conditions.
approximately 10 gn amplitude under sinusoida
frequency of the fixing is outside the frequency range of the
test.
7.1. 4 test load m3 : A load permitting an acceleration of
- The torque to be applied to fixing screws shall be such
roximately 4 gn am plitude under sinuso idal conditions.
aPP
that the test load remains in contact with the test table at
the fixing Points but shall not exceed the limiting value given
NOTE - This test load m3 shall be used only when required, and by
by the manufacturer (see 7.3.11).
agreement between the manufacturer and the User.
-
The surface textu re of the contact area of the test load
be as follows : 7.1.5 test load m4 : A load permitting an acceleration of
approximately 1 g, amplitude under sinusoidal conditions.
Ra < 1,6 prnl)
NOTE - This test load rn4 is used only for generators with forte take-
(ground finish). offs (exciters), and by agreement between the manufacturer and the
User.
-
The fla tness tolerante for the contact area shall be
mm per metre
kl
7.1.6 test load mg: A I oad perm itting an acceleration of
approximately 20 g, under sinusoidal conditions.
- The test load used on test tables shall consist of a right
cylinder with a diameter equal to the largest fixing diameter
NOTE - This test load mg shall be used only when test load ml cannot
increased by six times the screw diameter.
be used because an acceleration of 40 gn exceeds the capability of the
Vibration generator. At the Option of the manufacturer, data with this
- The use of a thin test load shall be avoided in Order to
load mg may be provided wherever this document calls for data with
maintain adequate rigidity. The recommended ratio of
the test load ml; however, such Substitution shall be called to the
thickness to diameter shall be greater than 0,4 and shall be
attention of the user by adding the subscript 5 to the Symbols for all
achieved by changing the nature of the material used for the such data and adding to each page of data the note : test load mg
replaces test load ml.
manufacture of the test load.
8
---------------------- Page: 12 ----------------------
ISO 5344-1980 (El
NOTE - Newton’s law is then applicable over the whole frequency
7.2 General characteristics
range to the System, which is assumed to be rigid (pure mass, see the
definition in ISO 2041) and without taking the stiffness and damping of
Rated frequency ranges
7.2.1
the Suspension into account.
The manufacturer shall state the rated frequency ranges cor-
responding to the rated forte for each test load mO, ml and m2
(see 7.1).
7.2.4 Rated random forte, broad band, Fob
The manufacturer shall state the rated forte available with
test
7.2.2 Frequency range limitation
loads mO, ml and m2 (sec 7.1).
The manufacturer shall state the frequency ranges correspond-
The manufacturer shall state the load range (pure masses)
ing to the displacement, velocity and acceleration of the vibra-
under which the rated forte for the Vibration generator in con-
tion generator moving element. He shall also state the factors
tinuous Operation tan be obtained for the specified acceleration
affecting the Operation of the test equipment within these
power spectral density.
ranges.
NOTE - The use of the test equipment may be limited towards the For generators operating at frequencies between 20 and
lower frequencies by the following :
2 000 Hz, the shape of the acceleration power spectral density,
Qi, (f) expressed in g2/Hz or m2/s3, shall be :
a) the harmonic distortion of the test table acceleration;
b) the signal-to-noise ratio;
@Q cf) = 0 forf < 20 Hz
c) the conditions of installation of the Vibration generator or the
2
conditions of Suspension of the Vibration generator with forte take-
Q, for 20 Hz < f < 100 Hz
off (exciter).
o (20 dB/decade)
The use of the test equipment may be limited towards the upper
for 100 Hz < f < 2 000 Hz
frequencies by the following :
@*(fl = Q>()
konstant)
a) the mechanical resonance frequency of the moving element;
Ga (f) = 0 for f > 2 000 Hz
b) the following factors :
NOTE - @, cf) is a function of the frequency defined as the limiting
for a Vibration generator with a test table :
1)
2
-
the uniformity of the acceleration over the surface of ab
value of - when Af tends towards 0, and where ab is the rms
the test table;
Af
value of the random acceleration and Af a frequency band centred
-
the transverse motions of the test table;
about frequency f.
the harmonic distortion of the test table acceleration;
The rated random forte, broad , Fob, is caku for the
2) for a Vibration generator with a forte take-off (exciter) :
specif ied test load
m, bY
-
the apparent compliance of the forte take-off;
-
the transverse motions of the forte take-off; F
= (me + mt) ab
ob
- accelera-
the harmonic distortion of the forte ta ke-off
If continuous Operation is not possible under certain conditions
tion.
such as certain ranges of load or certain frequency bands (for
example those of the natura1 resonances of the Suspension
7.2.3 Rated forte under sinusoidal conditions, Fomt springs), these limitations shall be clearly stated.
The manufacturer shall state the rated forte available with test
lt shall also be clearly indicated that the rated forte applies to
loads mo, ml and m2 (sec 7.1) for the given frequency ranges
the Vibration generator alone and not to the combination of the
(see 7.2.1).
Vibration generator and the power amplifier.
If continuous Operation is not possible under certain conditions
such as certain ranges of loads or frequency bands (for exam-
1 The available forte delivered by the Vibration generator is a function
ple those of the Suspension spring resonances), these limita-
both of the shape of the acceleration power spectral density and of the
tions shall be clearly stated.
load dynamic response (which does not correspond to the case of a
pure mass). Since most real loads are totally coupled to the Vibration
lt shall be clearly specified that the rated forte applies only to
generator only in the lower part of the frequency range, the available
the Vibration generator alone and not to the combination of the
rms acceleration may be greater than the acceleration as calculated for
Vibration generator and the power amplifier.
pure mass loads. Under such conditions, if the actual shape of the ac-
celeration spectral density is different from the specified spectrum
shape, the rms current limit or random rms acceleration limit may
The rated sinusoidal forte F is calculated for the specif ied
omtf
reduce the available acceleration to a lower level than the calculated
test load m, by :
level.
F = (m, + m,) a
2 The crest factor of the forte shall be at least 3.
omt
---------------------- Page: 13 ----------------------
ISO 5344-1980 (E)
7.2.5 Uniformity of the test table motion at the load NOTES
fixing surface
1 The Point selected f
...
Norme internationale
INTERNATIONAL ORGANIZATION FOR STANDARDIZATIONWlEXJJYHAPO~HAR OPTAHMSA~MR ll0 CTAH~APTM3A~MWORGANISATION INTERNATIONALE DE NORMALISATION
Moyens d’essais électrodynamiques utilisés pour la
génération des vibrations - Méthodes de description des
caractéristiques
Electrodynamic test equipment for generating vibration
- Methods of describing equipment characteristics
Premiere édition - 1980-08-01
CDU 534.1.082.74 : 620.178.5
R6f. no : ISO 5344-1980 (FI
CL
-
Descripteurs : mathriel d’essai, générateur de vibrations, caractéristique, sélection,
définition, amplificateur de puissance.
Prix bas6 sur 32 pages
---------------------- Page: 1 ----------------------
Avant-propos
L’ISO (Organisation internationale de normalisation) est une fédération mondiale
d’organismes nationaux de normalisation (comités membres de I’ISO). L’élaboration
des Normes internationales est confiée aux comités techniques de I’ISO. Chaque
comité membre intéressé par une étude a le droit de faire partie du comité technique
correspondant. Les organisations internationales, gouvernementales et non gouverne-
mentales, en liaison avec I’ISO, participent également aux travaux.
Les projets de Normes internationales adoptés par les comités techniques sont soumis
aux comités membres pour approbation, avant leur acceptation comme Normes inter-
nationales par le Conseil de I’ISO.
La Norme internationale ISO 5344 a été élaborée par le comité technique ISO/TC 108,
Vibrations et chocs mécaniques, et a été soumise aux comités membres en mars 1978.
Les comités membres des pays suivants l’ont approuvée :
Afrique du Sud, Rép. d’ Danemark Suède
Allemagne, R.F. Espagne Tchécoslovaquie
Australie France Turquie
Italie
Autriche URSS
Belgique Japon USA
Brésil Mexique Yougoslavie
Bulgarie Pays-Bas
Chili Royaume-Uni
Aucun comité membre ne l’a désapprouvée.
.
0 Organisation internationale de normalisation, 1980 0
Imprimé en Suisse
ii
---------------------- Page: 2 ----------------------
Sommaire
Page
0 Introduction 1
..........................................................
1 Objet et domaine d’application 1
..........................................
2 Références . 1
............................................................
3 Symboles 2
4 Unitéset grandeurs 3
....................................................
Définitions . 3
5
Caractéristiques à fournir par le constructeur 4
6 .
7 Générateurs électrodynamiques de vibrations. 8
.............................
7.1 Masses d’essai, m, 8
................................................
7.2 Caractéristiques générales 8
.........................................
7.3 Équipage mobile. 13
.................................................
7.4 Conditions d’installation . . 14
7.5 Appareillages auxiliaires . 15
7.6 Environnement et conditions d’utilisation du générateur de vibrations. . 16
Amplificateurs de puissance. 17
8
............................................
17
8.1 Charges d’épreuve. .
8.2 Caractéristiques générales 17
.........................................
8.3 Caractéristiques de réponse 19
........................................
8.4 Conditions d’installation 20
............................................
8.5 Caractéristiques diverses. 20
..........................................
9 Ensemble générateur électrodynamique de vibrations . 21
.............................................
9.1 Massesd’essai . 21
9.2 Caractéristiques générales 21
.........................................
9.3 Équipage mobile 23
..................................................
9.4 Caractéristiques de réponse 23
........................................
9.5 Conditions d’installation 23
...........................................
9.6 Appareillages auxiliaires 24
...........................................
9.7 Caractéristiques diverses. 25
..........................................
Annexes
27
A Schéma de principe des générateurs électrodynamiques de vibrations. .
B Méthodes de mesure ou de calcul de divers éléments des générateurs électro-
”
dynamiques de vibration 30
...............................................
. . .
III
---------------------- Page: 3 ----------------------
Page blanche
---------------------- Page: 4 ----------------------
NORME INTERNATIONALE ISO 53444980 (FI
Moyens d’essais électrodynamiques utilisés pour la
génération des vibrations -
Méthodes de description des
caractéristiques
.
0 Introduction c) peuvent couvrir tous les besoins d’un utilisateur éventuel
dont le générateur de vibration et l’amplificateur ont été fournis
La présente Norme internationale traite des caractéristiques à
par un même constructeur.
normaliser, relatives aux moyens d’essais électrodynamiques
utilisés pour la génération de vibrations et sert de guide pour le
choix de tels moyens.
1 Objet et domaine d’application
Le terme ((électrodynamique)) signifie, dans le contexte de la
Les moyens d’essais électrodynamiques utilisés pour la généra-
présente Norme internationale, que la force vibratoire engen-
tion de vibrations présentent un grand nombre de caractéristi-
drée par le générateur de vibrations résulte de l’interaction d’un
ques qui peuvent être appréciées de façons trés différentes.
champ magnétique de valeur constante et d’un courant alterna-
tif parcourant une bobine incorporée.
Dans le but de permettre la comparaison des possibilités pré-
sentées par des moyens d’essais de provenances diverses, la
La présente Norme internationale s’applique :
présente Norme internationale établit :
a) aux générateurs électrodynamiques de vibrations (voir
a) la liste des caractéristiques;
chapitres 3 à 7, et annexes);
b) le mode d’obtention normalisé pour certaines de ces
b) aux amplificateurs de puissance (voir chapitres 3,4, 5,6
caractéristiques.
et 8, et annexes);
La présente Norme internationale propose trois niveaux à utili-
c) aux générateurs de vibrations et amplificateurs de puis-
ser dans la description des moyens d’essais :
sance associés (voir chapitres 3 à 9, et annexes).
a) niveau minimal de description;
L’ensemble composant un moyen d’essai aux vibrations com-
prend : les générateurs de vibrations et amplificateurs associés,
b) niveau moyen de description;
selon la présente Norme internationale, les consoles de com-
mande, les tables auxiliaires (une Norme internationale est en
c) niveau supérieur de description.
préparation) et d’autres moyens d’essais qui doivent faire
l’objet d’une normalisation ultérieure.
La présente Norme internationale donne, pour chaque niveau
de description, une liste de caractéristiques que doit spécifier le
La séparation en trois groupes, a), b) et c) ci-dessus, a été éta-
constructeur dans ses offres et sa documentation.
blie à dessein pour permettre de prévoir le fonctionnement des
générateurs de vibrations et amplificateurs de puissance asso-
ciés à partir des caractéristiques des moyens d’essais séparés.
Les chapitres concernant les groupes a) et b) sont destinés
2 Références
principalement à permettre à l’utilisateur éventuel de calculer
les caractéristiques d’un générateur de vibrations fourni par un I SO/ R 468, Rugosité de surface.
constructeur, associé à un amplificateur de puissance fourni
par un autre constructeur. Les chapitres concernant le groupe
ISO 2041, Vibrations et chocs - Vocabulaire.
1
---------------------- Page: 5 ----------------------
ISO 5344-1980 (F)
Raideur dynamique de la suspension de l’équipage
ISO 3744, Acoustique - Détermination des niveaux de puis- K
mobile
sance acoustique émis par les sources de bruit - Méthode
d’expertise pour les conditions de champ libre au-dessus d’un
plan réfltkhissan t. Masse conventionnelle de l’équipage mobile
me
Publication CEI 268-3, Equipements pour systèmes électroa-
Masses d’essai (t = 0, t = 1, t = 2, t = 3, t = 4)
mt
Amplificateurs pour systèmes élec-
coustiques - 3e partie :
tfoacoustiques.
P Puissance apparente maximale en régime sinusoïdal
Puissance apparente en régime aléatoire en bande large
Pb
3 Symboles
P Puissance apparente nominale en régime sinusoïdal (voir
Accélération
SO 5.8)
Accélération efficace en régime aléatoire
P Puissance apparente nominale en régime aléatoire
ab ob
Coefficient d’amortissement de la suspension de I’équi-
b P obc Puissance apparente nominale de crête en régime aléa-
page mobile
toire
Distorsion harmonique totale (voir 5.9)
d R so Charge d’épreuve résistive
Force maximale en régime sinusoïdal (voir 5.2)
F Tension complexe du signal d’entrée
UE
Force maximale en régime aléatoire en bande large Tension complexe du signal de sortie
Fb UO
Force nominale en régime sinusoïdal (voir 5.3) Tension globale de bruit de sortie
Fo
%l
F Force nominale en régime aléatoire en bande large (voir
Tension nominale du signal de sortie
ob
VO
5.4)
V
so Tension nominale utile en régime sinusoïdal
F Force nominale en régime sinusoïdal (voir 7.2.3) (l’indice
omt
t représente les différentes masses)
Vitesse de l’équipage mobile
VS
Fréquence Impédance du générateur en régime aléatoire en bande
f
Zb
large
Fréquence maximale pour laquelle la valeur du paramètre
f
max
spécifié ne sera jamais inférieure à la valeur nominale ou
z Charge d’épreuve inductive
SO
spécifée de ce paramétre
Réponse accélération/intensité
Yi
Fréquence minimale pour laquelle la valeur du paramétre
f min
spécifié ne sera jamais inférieure à la valeur nominale ou Largeur de bande de fréquences
Af
spécifiée de ce paramétre
Densité spectrale de puissance de l’accélération
@a
Premiere fréquence de résonance mécanique de I’équi-
f
mt
page mobile (l’indice t représente les différentes masses) Densité spectrale de puissance de la force maximale
@F
(voir 5.7)
@Fo Densité spectrale de puissance de la force nominale
Fréquence de résonance mécanique de la suspension de
f
st
l’équipage mobile (l’indice t représente les différentes
Densité spectrale de la puissance maximale en régime
@P
masses) vs0 est le cas particulier sans masse) (voir 5.5) aléatoire
Hi (f) Accélération par unité de courant dans la bobine de Qpo Densité spectrale de la puissance nominale en régime
l’équipage mobile aléatoire
H, (f) Accélération par unité de tension aux bornes de la Y Facteur de crête de la force ou de l’accélération
bobine de l’équipage mobile
Déphasage (angle de phase)
v
1 Intensité du courant
4 Unités et grandeurs
Intensité du courant efficace disponible en régime aléa-
Ib
Lorsque le constructeur, ou l’utilisateur, donne des valeurs
toire
pour les paramétres exigés par la présente Norme internatio-
nale, il doit définir clairement les unités utilisées et préciser
Intensité complexe du signal de sortie
IO
éventuellement si les grandeurs sont indiquées en valeurs effi-
r Intensité nominale en régime sinusoïdal caces, en valeurs de crête ou en valeur de crête-à-crête.
SO
2
---------------------- Page: 6 ----------------------
ISO 53444980 (FI
densité spectrale de puissance d’accélération uniforme entre
5 Définitions
des fréquences limites inférieure et supérieure.
Ce chapitre ne définit qu’un certain nombre de termes utilisés
dans la présente Norme internationale; voir I’ISO 2041 pour les
5.5 fréquence de résonance mécanique de la suspen-
définitions d’ordre général.
sion de l’équipage mobile, fst : Cette fréquence est détermi-
née par la masse effective de l’équipage mobile charge et masse
5.1 force : Dans la présente Norme internationale, force
d’essai et de la raideur dynamique de la suspension de I’équi-
développée par un générateur électrodynamique de vibrations
page mobile.
qui peut être appliquée à une charge montée sur la table d’essai
ou reliée à la prise de force. Cette force diffère de celle engen-
5.6 fréquence de résonance électrique de l’équipage
drée par des courants circulant dans l’équipage mobile en rai-
mobile : Fréquence pour laquelle le déphasage entre le courant
son des effets de la masse et de la résonance de l’équipage
et la tension de la bobine mobile est nul et l’impédance électri-
mobile, de la raideur et de l’amortissement de la suspension et
que de l’équipage mobile présente un minimum.
des limites de la course de la vibration.
5.2 force maximale en régime sinusoïdal, F : À une fré-
5.7 fréquence de résonance mécanique de l’équipage
quence donnée et pour une masse d’épreuve spécifiée, limite
mobile, fmt : Dépendant des éléments constituant l’équipage
supérieure de la force que le générateur de vibrations est capa-
mobile, c’est la première fréquence de résonance mécanique de
ble de délivrer.
l’équipage mobile rencontrée au-dessus de la fréquence de
résonance mécanique de la suspension.
5.3 force nominale en régime sinusoïdal, F. : Valeur
minimale de l’ensemble des valeurs Fomt que le générateur de
5.8 puissance apparente nominale en régime sinusoï-
vibrations est capable de délivrer; exprimée d’une autre
: Valeur minimale de la courbe P (figure 1). Cette
dal, PS0
manière, c’est la valeur minimale de la fonction F pour les mas-
courbe résulte du produit du courant par la tension que peut
ses d’épreuve m,.
délivrer l’amplificateur dans la gamme de fréquences.
5.4 force nominale en régime aléatoire en bande large,
NOTE - La grandeur ((puissance apparente nominale)) doit être utilisée
F ob : Pour les masses d’épreuve, valeur minimale de la force en que la charge soit résistive, inductive ou mixte. Le facteur de puissance
doit être indiqué.
régime aléatoire en bande large. Cette force correspond à une
Gamme de fréquences
I
i-r’
f max
f min
1) Voir ISO 2041, paragraphe 2.043
Courbe de la puissance apparente maximale en fonction de la fréquence
Figure 1 -
3
---------------------- Page: 7 ----------------------
ISO 53444980 (F)
5.9 distorsion harmonique totale, d : Rapportée au signal L’équipage mobile, son système de suspension, ses con-
de sortie et exprimée, en pourcentage, par la formule nexions et autres dispositifs rattachés à l’équipage mobile,
constituent un système de vibration à la fois discret et continu.
II présente les caractéristiques vibratoires qui peuvent être attri-
Jx; + x3 + . . . + x2
d= n x 100 buées à un système discret équivalent, à un degré de liberté,
Jx; + x; + . . . + x;
dont les paramètres masse et raideur sont fonction de la fré-
quence.
où X1 est la valeur du terme fondamental et X2, X3, . . ., Xn
On postule arbitrairement I’invariance de la raideur et, de ce
représentent les composantes harmoniques d’ordre 2 à 12 du
fait, toute variation des caractéristiques dynamiques est attri-
signal.
buable à la variation de la masse. La valeur maximale de la
masse ainsi déterminée en accord avec le chapitre B. 1 de
NOTES
l’annexe B, dans la bande de fréquence excluant les fréquences
1 Certains appareils mesurent la distorsion harmonique totale d par la
de résonance par la double inégalité
suppression du fondamental et le bruit est alors présent; il est donc
nécessaire dans ce cas que le rapport entre la distorsion harmonique
f
totale et le bruit de fond exprimé en pourcentage de la valeur efficace
3fs, Gf G 9
de la distorsion harmonique totale, soit d’au moins 10 dB.
2 La distorsion harmonique totale d peut également être calculée en
définit la masse conventionnelle me de l’équipage mobile.
faisant la somme quadratique des valeurs mesurées des harmoniques
d’ordre n (voir publication CEI 268-3).
5.12 course nominale : Limites entres lesquelles l’équipage
Distorsion
mobile du générateur de vibrations fonctionne normalement et
au-delà desquelles les performances ne sont plus garanties par
le constructeur.
6 Caractéristiques à fournir par le
constructeur
L’attention est attirée sur le fait que les trois niveaux de descrip-
tion adoptés dans la présente Norme internationale ne sont pas
afférents à la qualité et à l’importance des moyens d’essais.
Un niveau supérieur de description pourra par exemple être
demandé pour un moyen d’essai de petite taille et de qualité
Puissance apparente
moyenne, alors que, dans certaines circonstances, un niveau
moyen de description pourra suffire pour un moyen d’essai de
Figure 2 - Distorsion harmonique totale en fonction
grande taille et de haute qualité.
de la puissance apparente à la fréquence fixe
Le niveau de description requis dépendra normalement de
l’usage que l’utilisateur compte faire du matériel.
La présente Norme internationale donne également les caracté-
ristiques utiles pour l’appariement d’un générateur de vibra-
tions acquis d’une part ou à un moment donné, et d’un amplifi-
cateur de puissance acquis d’autre part ou à une autre époque.
Les caractéristiques indiquées par une croix dans les tableaux 1
à 3 doivent être données lorsque le niveau de description consi-
déré l’exige.
Les caractéristiques non imposées pour le niveau de description
choisi (c’est-à-dire celles pour lesquelles il n’y a pas de croix)
pourront toutefois être décrites après accord entre le construc-
. teur et l’utilisateur.
/
f min Gamme de fréquences fmax Fréquence
NOTE - L’attention est attirée sur la nécessité de préciser ces caracté-
Figure 3 - Distorsion harmonique totale en fonction ristiques particulières au moment de la demande d’offre et à la com-
de la fréquence à la puissance apparente nominale mande; en effet, leur coût, parfois important, doit être pris en considé-
ration.
5.10 rapport d’accélération transversale : Rapport de
Les chapitres 7, 8 et 9 décrivent les caractéristiques énumérées
l’accélération transversale à l’accélération axiale.
dans les tableaux 1 à 3 sans préciser leur niveau de description.
Des méthodes de mesure de certaines de ces caractéristiques
5.11 masse conventionnelle de l’équipage mobile, m, : sont données en annexe B.
4
---------------------- Page: 8 ----------------------
~so 5344-1980 (FI
Tableau 1 - Générateur de vibrations
Rbfbrence du Niveau de description
Caractéristique paragraphe
correspondant minimal moyen supérieur
7.2.1 X X
Gammes de fréquences nominales
Limitation des gammes de fréquences 7.2.2 X X
Force nominale en régime sinusoïdal, Fornt 7.2.3 X X X
7.24 X X
Force nominale en régime aléatoire en bande large, &,
Uniformité du mouvement de la table d’essai à la surface de fixation de la charge 7.25 X
Mouvement transversal de la table d’essai 7.2.6 X
Distorsion totale de l’accélération 7.2.7 X
7.2.8
Caractéristiques de réponse
Impédance en régime aléatoire 7.2.9
Caractéristiques de réponse en régime aléatoire 7.2.10
7.2.11 X X
Champ magnétique de dispersion
7.2.12 X X
Bruit de fond
Masse conventionnelle de l’équipage mobile, m, 7.3.1 X X X
Course nominale 7.3.2 X X X
X
Raideur statique de la suspension de l’équipage mobile 7.3.3 X
7.3.4
Raideur dynamique de la suspension de l’équipage mobile
Fréquence de résonance de la suspension de l’équipage mobile 7.3.5 X X
X
Fréquence de résonance mécanique de l’équipage mobile 7.3.6 X
7.3.7
Coefficient d’amortissement de la suspension de l’équipage mobile
7.3.8 X X
Charge statique admissible sur l’équipage mobile, l’axe étant vertical et la
charge d’épreuve centrale
Charge statique admissible sur l’équipage mobile, l’axe étant vertical et la 7.3.9
charge d’épreuve déportée
Charge statique admissible sur l’équipage mobile, l’axe étant horizontal 7.3.10 X
Moyens de fixation des masses 7.3.11 X X X
7.3.12 X X
Couple maximal de serrage de chaque canon fileté ou élément de fixation
Force axiale maximale admissible par canon fileté 7.3.13 X X
Planéité de la table d’essai 7.3.14 X X
7.3.15 X
Perpendicularité des canons filetés avec le plan de la table d’essai
7.3.16
Perpendicularité du mouvement par rapport au plan de la table d’essai
Coïncidence d’axes (prise de force d’un excitateur) 7.3.17
Dimensions de la table d’essai 7.3.18 X X X
7.3.19
Tolérances d’accouplement d’une table auxiliaire
Généralités 7.4.1 X X X
X
Masses du générateur de vibrations et des dispositifs de servitude 7.4.2 X X
X X
7.4.3.1 X
7.4.3.2 X X
X
Socle du générateur de vibrations 7.4.3.3 X
7.4.3.4 X
7.4.3.5 X X X
X
Niveau de puissance acoustique émis 7.4.4 X X
7.4.5 X X
Dissipation thermique
Température de la table d’essai 7.4.6 X X
Capteur incorporé au générateur de vibrations 7.5.1 X X
7.5.2 X X X
Systéme de refroidissement
7.5.3 X X X
Systéme d’alimentation du champ
Systéme de démagnétisation 7.5.4 X X
7.5.5 X X X
Système de protection et de sécurité
7.6.1 X X X
Environnement admissible
Essais combinés 7.6.2
X
Spécifications techniques et notices 7.6.3 X X
5
---------------------- Page: 9 ----------------------
ISO 5344-1980 (F)
Tableau 2 - Amplificateur de puissance
Référence du
Niveau de description
Caractéristique paragraphe
minimal moyen supérieur
correspondant
8.2.1 X X X
Gamme de fréquences pour une puissance nominale donnée
8.2.2 X X X
Puissance apparente nominale en régime sinusoïdal, PS0
X
Distorsion harmonique totale nominale 8.2.3 X
X
Puissance apparente nominale en régime aléatoire, Pob 8.2.4
8.3.1 X X X
Caractéristiques d’entrée
8.3.2 X X X
Caractéristiques de sortie
Courbes de réponse en fréquence 8.3.3 X
X X
Rapport signal-bruit 8.3.4
8.3.5 X
Stabilité de la tension de sortie
8.3.6
Stabilité du gain
X X X
Conditions d’installation 8.4
8.5.1 X X X
8.5.2.1 X X
8.5.2.2 X X
Caractéristiques diverses
8.5.2.3 X X
/ 8.5.3
8.5.4 X X X
Spécifications techniques et notices
---------------------- Page: 10 ----------------------
ISO 5344-1980 (FI
Tableau 3 - Ensemble générateur de vibrations
Niveau de description
Rbférence du
-
Caractéristique paragraphe
moyen supérieur
correspondant
9.2.1 X
Gammes de fréquences à indiquer
9.2.2 X
Limitation des gammes de fréquences
9.2.3 X
Force nominale en régime sinusoïdal, Fornt
9.2.4 X
Force nominale en régime aléatoire en bande large, &b
9.2.5
Uniformité du mouvement de la table à la surface de fixation de la charge
Mouvement transversal de la table d’essai 9.2.6
9.2.7 X
Distorsion totale de l’accélération
9.2.8
Champ magnétique de dispersion
X
Bruit de fond de l’accélération 9.2.9
9.2.10 X
Bruit de fond de la tension de sortie de l’amplificateur de puissance
9.2.11 X X
Caractéristiques d’entrée de l’ensemble générateur de vibrations
X
9.2.12
Rapport signal-bruit
9.2.13
Stabilité de la force de sortie
9.2.14 X
Mouvements ‘erratiques de l’équipage mobile
9.4
Caractéristiques de réponse
X X
9.5.1
Généralités
9.5.2 X X
Masses des parties principales de l’ensemble générateur de vibrations
9.5.3.1 X X
X
9.5.3.2
9.5.3.3 X
Socle de l’ensemble générateur de vibrations
9.5.3.4
9.5.3.5 X X
9.5.4 X X
Niveau de puissance acoustique émis
9.5.5 X
Dissipation thermique
X
Température de la table d’essai 9.5.6
9.5.7 X X
Servitudes exigées par l’installation
9.6.1 X
Capteur de contrôle incorporé à l’ensemble générateur de vibrations
X
9.6.2 X
Système de refroidissement
X X
Système d’alimentation du champ 9.6.3
9.6.4 X
Systéme de démagnétisation
9.6.5 X X
Système de protection et de sécurité
9.7.1 X X
9.7.2.1 X
X
9.7.2.2
Caractéristiques diverses
9.7.2.3
9.7.3
9.7.4
Essais combinés
9.7.5 X X
Spécifications techniques et notices
7
---------------------- Page: 11 ----------------------
ISO 53444980 (FI
7 Générateurs électrodynamiques NOTES
de vibrations
1 Certaines masses d’essai peuvent nécessiter l’utilisation d’un
système de compensation de charges.
Des schémas de principe de générateurs électrodynamiques de
2 Après accord entre le constructeur et l’utilisateur, des masses
vibrations à table d’essai et à prise de force (excitateur) sont
d’essai excentrées peuvent être utilisées; dans ce cas, les masses et
donnés dans l’annexe A (figures 7, 8 et 9).
leurs fixations doivent être décrites.
7.1 Masses d’essai, AT,
7.1.1 masse d’essai, m. : Cas particulier où la masse d’essai
est nulle, l’équipage mobile est seul entraîné.
Les générateurs électrodynamiques de vibrations doivent être
essayés au moyen de masses d’essai mécaniques définies ci-
dessous.
7.1.2 masse d’essai, ml : Masse permettant une accélération
d’amplitude 40 g,., environ en régime sinusoïdal.
L’essai doit être effectué dans une bande de fréquences conte-
nant la fréquence pour laquelle la force nominale a été spéci-
7.1.3 masse d’essai, m2 :
Masse permettant une accélération
fiée.
d’amplitude 10 g,., environ en régime sinusoïdal.
Les spécifications suivantes doivent être observées pour les
7.1.4 masse d’essai, m3 :
masses d’essai : Masse permettant une accélération
d’amplitude 4 g,., environ en régime sinusoïdal.
-
On utilisera des vis de fixation à tous les emplacements
NOTE - Cette masse d’essai, m3, ne doit être utilisée que lorsque cela
de montage disponibles.
s’avère nécessaire et après accord entre le constructeur et l’utilisateur.
-
La longueur de vis située entre la tête et la partie en
prise du filetage doit être telle que la fréquence de réso-
7.1.5 masse d’essai, m4 : Masse permettant une accélération
nance de la fixation soit en dehors de la gamme de la fré-
d’amplitude 1 g, environ en régime sinusoïdal.
quence d’essai.
NOTE - Cette masse d’essai, m4, n’est utilisée que pour les généra-
-
Le couple des vis doit être tel que la masse d’essai reste
teurs de vibrations à prise de force (excitateur) et après accord entre le
en contact avec la table d’essai aux points de fixation sans
constructeur et l’utilisateur.
toutefois dépasser la valeur limite donnée par le construc-
teur (voir 7.3.11).
7.1.6 masse d’essai, m5 : Masse permettant une accélération
d’amplitude 20 g, environ en régime sinusoi’dal.
-
La rugosité de surface de l’aire de contact de la masse
d’essai doit être telle que :
NOTE - Cette masse d’essai mg, doit être utilisée quand la masse
d’essai ml ne peut pas l’être, l’accélération d’amplitude 40 g, dépas-
R, G 1,6 prnl)
sant la capacité du générateur de vibrations. Au choix du constructeur,
des données avec cette masse mg peuvent être fournies partout où ce
(cet état de surface peut être obtenu par rectification).
document exige des données avec la masse d’essai ml; toutefois, une
telle substitution doit être signalée à l’attention de l’utilisateur afin qu’il
-
place l’indice 5 sur les symboles de telles données et qu’il ajoute à cha-
La tolérance de planéité de l’aire de contact doit être de
que page où ces données apparaissent la note suivante : La masse
0,l mm par mètre.
d’essai mg remplace la masse d’essai ml.
-
Les masses d’essai utilisées sur tables d’essai doivent
être constituées par un cylindre droit de diamètre égal au
7.2 Caractéristiques générales
plus grand diamètre de fixation augmenté de six fois le dia-
mètre des vis.
7.2.1 Gammes de fréquences nominales
-
L’utilisation d’une masse d’essai de faible épaisseur
Le constructeur doit indiquer les gammes de fréquences corres-
doit être évitée, afin de garder une bonne rigidité. Le rapport
pondant à la force nominale pour chacune des masses d’essai,
recommandé de l’épaisseur au diamètre doit être supérieur à
mO, ml et m2 (voir 7.1).
0,4 et doit être obtenu en changeant la nature du matériau
utilisé pour la fabrication de la masse d’essai.
7.2.2 Limitation des gammes de fréquences
En outre, pour les générateurs de vibrations à prise de force
(excitateur), l’accouplement et la forme de la masse d’essai doi- Le constructeur doit indiquer les gammes de fréquences corres-
pondant aux déplacement, vitesse et accélération de l’équipage
vent être décrits par le constructeur.
1) Voir la définition de R, dans I’ISO/R 468.
8
---------------------- Page: 12 ----------------------
ISO 5344-1980 (F)
mobile du générateur de vibrations. II doit également indiquer,
Le constructeur doit indiquer la gamme des masses (masses
dans ces gammes de fréquences, les facteurs influençant le
pures) permettant d’obtenir cette force nominale fournie par le
fonctionnement du moyen d’essai.
générateur de vibrations fonctionnant en régime continu pour
la forme de densité spectrale de puissance d’accelération spéci-
NOTE - Vers les fréquences basses, l’utilisation du moyen d’essai
fiée.
peut être limitée par :
a) la distorsion harmonique de l’accélération de la table d’essai;
Pour les générateurs fonctionnant entre 20 et 2 000 Hz, la
forme de densité spectrale de puissance d’accélération Qa (f)
b) la valeur du rapport signal-bruit;
exprimée en g2/Hz ou en m2/s3 doit être :
c) les conditions d’implantation du générateur de vibrations, ou
les conditions de suspension du générateur de vibrations à prise de
@g (f> = 0 pourf < 20 Hz
force (excitateur).
2
Vers les fréquences élevées, l’utilisation du moyen d’essai peut être
Q) pour 20 Hz < f < 100 Hz
limitée par :
o (20 dB/décade)
a) la fréquence de résonance mécanique de l’équipage mobile;
pour 100 Hz < f < 2 000 Hz
@a (f) = @()
(constante)
b) les facteurs décrits ci-dessous :
1) pour un générateur de vibrations à table d’essai :
Qi, (f) = 0 pourf > 2 000 Hz
- l’uniformité du champ d’accélération sur la surface de
la table d’essai;
NOTE
- Go (f) est fonction de la fréquence définie comme la limite
2
‘b
- les mouvements transversaux de la table d’essai;
- quand Af tend vers 0 et où ah est la valeur efficace de I’accé-
de Af
- la distorsion harmonique de l’accélération de la table
Iération aléatoire et Af une bande de fréquence centrée autour de la
d‘essai;
fréquence f.
2) pour un générateur de vibrations à prise de force (excita-
teur) :
L
...
Norme internationale
INTERNATIONAL ORGANIZATION FOR STANDARDIZATIONWlEXJJYHAPO~HAR OPTAHMSA~MR ll0 CTAH~APTM3A~MWORGANISATION INTERNATIONALE DE NORMALISATION
Moyens d’essais électrodynamiques utilisés pour la
génération des vibrations - Méthodes de description des
caractéristiques
Electrodynamic test equipment for generating vibration
- Methods of describing equipment characteristics
Premiere édition - 1980-08-01
CDU 534.1.082.74 : 620.178.5
R6f. no : ISO 5344-1980 (FI
CL
-
Descripteurs : mathriel d’essai, générateur de vibrations, caractéristique, sélection,
définition, amplificateur de puissance.
Prix bas6 sur 32 pages
---------------------- Page: 1 ----------------------
Avant-propos
L’ISO (Organisation internationale de normalisation) est une fédération mondiale
d’organismes nationaux de normalisation (comités membres de I’ISO). L’élaboration
des Normes internationales est confiée aux comités techniques de I’ISO. Chaque
comité membre intéressé par une étude a le droit de faire partie du comité technique
correspondant. Les organisations internationales, gouvernementales et non gouverne-
mentales, en liaison avec I’ISO, participent également aux travaux.
Les projets de Normes internationales adoptés par les comités techniques sont soumis
aux comités membres pour approbation, avant leur acceptation comme Normes inter-
nationales par le Conseil de I’ISO.
La Norme internationale ISO 5344 a été élaborée par le comité technique ISO/TC 108,
Vibrations et chocs mécaniques, et a été soumise aux comités membres en mars 1978.
Les comités membres des pays suivants l’ont approuvée :
Afrique du Sud, Rép. d’ Danemark Suède
Allemagne, R.F. Espagne Tchécoslovaquie
Australie France Turquie
Italie
Autriche URSS
Belgique Japon USA
Brésil Mexique Yougoslavie
Bulgarie Pays-Bas
Chili Royaume-Uni
Aucun comité membre ne l’a désapprouvée.
.
0 Organisation internationale de normalisation, 1980 0
Imprimé en Suisse
ii
---------------------- Page: 2 ----------------------
Sommaire
Page
0 Introduction 1
..........................................................
1 Objet et domaine d’application 1
..........................................
2 Références . 1
............................................................
3 Symboles 2
4 Unitéset grandeurs 3
....................................................
Définitions . 3
5
Caractéristiques à fournir par le constructeur 4
6 .
7 Générateurs électrodynamiques de vibrations. 8
.............................
7.1 Masses d’essai, m, 8
................................................
7.2 Caractéristiques générales 8
.........................................
7.3 Équipage mobile. 13
.................................................
7.4 Conditions d’installation . . 14
7.5 Appareillages auxiliaires . 15
7.6 Environnement et conditions d’utilisation du générateur de vibrations. . 16
Amplificateurs de puissance. 17
8
............................................
17
8.1 Charges d’épreuve. .
8.2 Caractéristiques générales 17
.........................................
8.3 Caractéristiques de réponse 19
........................................
8.4 Conditions d’installation 20
............................................
8.5 Caractéristiques diverses. 20
..........................................
9 Ensemble générateur électrodynamique de vibrations . 21
.............................................
9.1 Massesd’essai . 21
9.2 Caractéristiques générales 21
.........................................
9.3 Équipage mobile 23
..................................................
9.4 Caractéristiques de réponse 23
........................................
9.5 Conditions d’installation 23
...........................................
9.6 Appareillages auxiliaires 24
...........................................
9.7 Caractéristiques diverses. 25
..........................................
Annexes
27
A Schéma de principe des générateurs électrodynamiques de vibrations. .
B Méthodes de mesure ou de calcul de divers éléments des générateurs électro-
”
dynamiques de vibration 30
...............................................
. . .
III
---------------------- Page: 3 ----------------------
Page blanche
---------------------- Page: 4 ----------------------
NORME INTERNATIONALE ISO 53444980 (FI
Moyens d’essais électrodynamiques utilisés pour la
génération des vibrations -
Méthodes de description des
caractéristiques
.
0 Introduction c) peuvent couvrir tous les besoins d’un utilisateur éventuel
dont le générateur de vibration et l’amplificateur ont été fournis
La présente Norme internationale traite des caractéristiques à
par un même constructeur.
normaliser, relatives aux moyens d’essais électrodynamiques
utilisés pour la génération de vibrations et sert de guide pour le
choix de tels moyens.
1 Objet et domaine d’application
Le terme ((électrodynamique)) signifie, dans le contexte de la
Les moyens d’essais électrodynamiques utilisés pour la généra-
présente Norme internationale, que la force vibratoire engen-
tion de vibrations présentent un grand nombre de caractéristi-
drée par le générateur de vibrations résulte de l’interaction d’un
ques qui peuvent être appréciées de façons trés différentes.
champ magnétique de valeur constante et d’un courant alterna-
tif parcourant une bobine incorporée.
Dans le but de permettre la comparaison des possibilités pré-
sentées par des moyens d’essais de provenances diverses, la
La présente Norme internationale s’applique :
présente Norme internationale établit :
a) aux générateurs électrodynamiques de vibrations (voir
a) la liste des caractéristiques;
chapitres 3 à 7, et annexes);
b) le mode d’obtention normalisé pour certaines de ces
b) aux amplificateurs de puissance (voir chapitres 3,4, 5,6
caractéristiques.
et 8, et annexes);
La présente Norme internationale propose trois niveaux à utili-
c) aux générateurs de vibrations et amplificateurs de puis-
ser dans la description des moyens d’essais :
sance associés (voir chapitres 3 à 9, et annexes).
a) niveau minimal de description;
L’ensemble composant un moyen d’essai aux vibrations com-
prend : les générateurs de vibrations et amplificateurs associés,
b) niveau moyen de description;
selon la présente Norme internationale, les consoles de com-
mande, les tables auxiliaires (une Norme internationale est en
c) niveau supérieur de description.
préparation) et d’autres moyens d’essais qui doivent faire
l’objet d’une normalisation ultérieure.
La présente Norme internationale donne, pour chaque niveau
de description, une liste de caractéristiques que doit spécifier le
La séparation en trois groupes, a), b) et c) ci-dessus, a été éta-
constructeur dans ses offres et sa documentation.
blie à dessein pour permettre de prévoir le fonctionnement des
générateurs de vibrations et amplificateurs de puissance asso-
ciés à partir des caractéristiques des moyens d’essais séparés.
Les chapitres concernant les groupes a) et b) sont destinés
2 Références
principalement à permettre à l’utilisateur éventuel de calculer
les caractéristiques d’un générateur de vibrations fourni par un I SO/ R 468, Rugosité de surface.
constructeur, associé à un amplificateur de puissance fourni
par un autre constructeur. Les chapitres concernant le groupe
ISO 2041, Vibrations et chocs - Vocabulaire.
1
---------------------- Page: 5 ----------------------
ISO 5344-1980 (F)
Raideur dynamique de la suspension de l’équipage
ISO 3744, Acoustique - Détermination des niveaux de puis- K
mobile
sance acoustique émis par les sources de bruit - Méthode
d’expertise pour les conditions de champ libre au-dessus d’un
plan réfltkhissan t. Masse conventionnelle de l’équipage mobile
me
Publication CEI 268-3, Equipements pour systèmes électroa-
Masses d’essai (t = 0, t = 1, t = 2, t = 3, t = 4)
mt
Amplificateurs pour systèmes élec-
coustiques - 3e partie :
tfoacoustiques.
P Puissance apparente maximale en régime sinusoïdal
Puissance apparente en régime aléatoire en bande large
Pb
3 Symboles
P Puissance apparente nominale en régime sinusoïdal (voir
Accélération
SO 5.8)
Accélération efficace en régime aléatoire
P Puissance apparente nominale en régime aléatoire
ab ob
Coefficient d’amortissement de la suspension de I’équi-
b P obc Puissance apparente nominale de crête en régime aléa-
page mobile
toire
Distorsion harmonique totale (voir 5.9)
d R so Charge d’épreuve résistive
Force maximale en régime sinusoïdal (voir 5.2)
F Tension complexe du signal d’entrée
UE
Force maximale en régime aléatoire en bande large Tension complexe du signal de sortie
Fb UO
Force nominale en régime sinusoïdal (voir 5.3) Tension globale de bruit de sortie
Fo
%l
F Force nominale en régime aléatoire en bande large (voir
Tension nominale du signal de sortie
ob
VO
5.4)
V
so Tension nominale utile en régime sinusoïdal
F Force nominale en régime sinusoïdal (voir 7.2.3) (l’indice
omt
t représente les différentes masses)
Vitesse de l’équipage mobile
VS
Fréquence Impédance du générateur en régime aléatoire en bande
f
Zb
large
Fréquence maximale pour laquelle la valeur du paramètre
f
max
spécifié ne sera jamais inférieure à la valeur nominale ou
z Charge d’épreuve inductive
SO
spécifée de ce paramétre
Réponse accélération/intensité
Yi
Fréquence minimale pour laquelle la valeur du paramétre
f min
spécifié ne sera jamais inférieure à la valeur nominale ou Largeur de bande de fréquences
Af
spécifiée de ce paramétre
Densité spectrale de puissance de l’accélération
@a
Premiere fréquence de résonance mécanique de I’équi-
f
mt
page mobile (l’indice t représente les différentes masses) Densité spectrale de puissance de la force maximale
@F
(voir 5.7)
@Fo Densité spectrale de puissance de la force nominale
Fréquence de résonance mécanique de la suspension de
f
st
l’équipage mobile (l’indice t représente les différentes
Densité spectrale de la puissance maximale en régime
@P
masses) vs0 est le cas particulier sans masse) (voir 5.5) aléatoire
Hi (f) Accélération par unité de courant dans la bobine de Qpo Densité spectrale de la puissance nominale en régime
l’équipage mobile aléatoire
H, (f) Accélération par unité de tension aux bornes de la Y Facteur de crête de la force ou de l’accélération
bobine de l’équipage mobile
Déphasage (angle de phase)
v
1 Intensité du courant
4 Unités et grandeurs
Intensité du courant efficace disponible en régime aléa-
Ib
Lorsque le constructeur, ou l’utilisateur, donne des valeurs
toire
pour les paramétres exigés par la présente Norme internatio-
nale, il doit définir clairement les unités utilisées et préciser
Intensité complexe du signal de sortie
IO
éventuellement si les grandeurs sont indiquées en valeurs effi-
r Intensité nominale en régime sinusoïdal caces, en valeurs de crête ou en valeur de crête-à-crête.
SO
2
---------------------- Page: 6 ----------------------
ISO 53444980 (FI
densité spectrale de puissance d’accélération uniforme entre
5 Définitions
des fréquences limites inférieure et supérieure.
Ce chapitre ne définit qu’un certain nombre de termes utilisés
dans la présente Norme internationale; voir I’ISO 2041 pour les
5.5 fréquence de résonance mécanique de la suspen-
définitions d’ordre général.
sion de l’équipage mobile, fst : Cette fréquence est détermi-
née par la masse effective de l’équipage mobile charge et masse
5.1 force : Dans la présente Norme internationale, force
d’essai et de la raideur dynamique de la suspension de I’équi-
développée par un générateur électrodynamique de vibrations
page mobile.
qui peut être appliquée à une charge montée sur la table d’essai
ou reliée à la prise de force. Cette force diffère de celle engen-
5.6 fréquence de résonance électrique de l’équipage
drée par des courants circulant dans l’équipage mobile en rai-
mobile : Fréquence pour laquelle le déphasage entre le courant
son des effets de la masse et de la résonance de l’équipage
et la tension de la bobine mobile est nul et l’impédance électri-
mobile, de la raideur et de l’amortissement de la suspension et
que de l’équipage mobile présente un minimum.
des limites de la course de la vibration.
5.2 force maximale en régime sinusoïdal, F : À une fré-
5.7 fréquence de résonance mécanique de l’équipage
quence donnée et pour une masse d’épreuve spécifiée, limite
mobile, fmt : Dépendant des éléments constituant l’équipage
supérieure de la force que le générateur de vibrations est capa-
mobile, c’est la première fréquence de résonance mécanique de
ble de délivrer.
l’équipage mobile rencontrée au-dessus de la fréquence de
résonance mécanique de la suspension.
5.3 force nominale en régime sinusoïdal, F. : Valeur
minimale de l’ensemble des valeurs Fomt que le générateur de
5.8 puissance apparente nominale en régime sinusoï-
vibrations est capable de délivrer; exprimée d’une autre
: Valeur minimale de la courbe P (figure 1). Cette
dal, PS0
manière, c’est la valeur minimale de la fonction F pour les mas-
courbe résulte du produit du courant par la tension que peut
ses d’épreuve m,.
délivrer l’amplificateur dans la gamme de fréquences.
5.4 force nominale en régime aléatoire en bande large,
NOTE - La grandeur ((puissance apparente nominale)) doit être utilisée
F ob : Pour les masses d’épreuve, valeur minimale de la force en que la charge soit résistive, inductive ou mixte. Le facteur de puissance
doit être indiqué.
régime aléatoire en bande large. Cette force correspond à une
Gamme de fréquences
I
i-r’
f max
f min
1) Voir ISO 2041, paragraphe 2.043
Courbe de la puissance apparente maximale en fonction de la fréquence
Figure 1 -
3
---------------------- Page: 7 ----------------------
ISO 53444980 (F)
5.9 distorsion harmonique totale, d : Rapportée au signal L’équipage mobile, son système de suspension, ses con-
de sortie et exprimée, en pourcentage, par la formule nexions et autres dispositifs rattachés à l’équipage mobile,
constituent un système de vibration à la fois discret et continu.
II présente les caractéristiques vibratoires qui peuvent être attri-
Jx; + x3 + . . . + x2
d= n x 100 buées à un système discret équivalent, à un degré de liberté,
Jx; + x; + . . . + x;
dont les paramètres masse et raideur sont fonction de la fré-
quence.
où X1 est la valeur du terme fondamental et X2, X3, . . ., Xn
On postule arbitrairement I’invariance de la raideur et, de ce
représentent les composantes harmoniques d’ordre 2 à 12 du
fait, toute variation des caractéristiques dynamiques est attri-
signal.
buable à la variation de la masse. La valeur maximale de la
masse ainsi déterminée en accord avec le chapitre B. 1 de
NOTES
l’annexe B, dans la bande de fréquence excluant les fréquences
1 Certains appareils mesurent la distorsion harmonique totale d par la
de résonance par la double inégalité
suppression du fondamental et le bruit est alors présent; il est donc
nécessaire dans ce cas que le rapport entre la distorsion harmonique
f
totale et le bruit de fond exprimé en pourcentage de la valeur efficace
3fs, Gf G 9
de la distorsion harmonique totale, soit d’au moins 10 dB.
2 La distorsion harmonique totale d peut également être calculée en
définit la masse conventionnelle me de l’équipage mobile.
faisant la somme quadratique des valeurs mesurées des harmoniques
d’ordre n (voir publication CEI 268-3).
5.12 course nominale : Limites entres lesquelles l’équipage
Distorsion
mobile du générateur de vibrations fonctionne normalement et
au-delà desquelles les performances ne sont plus garanties par
le constructeur.
6 Caractéristiques à fournir par le
constructeur
L’attention est attirée sur le fait que les trois niveaux de descrip-
tion adoptés dans la présente Norme internationale ne sont pas
afférents à la qualité et à l’importance des moyens d’essais.
Un niveau supérieur de description pourra par exemple être
demandé pour un moyen d’essai de petite taille et de qualité
Puissance apparente
moyenne, alors que, dans certaines circonstances, un niveau
moyen de description pourra suffire pour un moyen d’essai de
Figure 2 - Distorsion harmonique totale en fonction
grande taille et de haute qualité.
de la puissance apparente à la fréquence fixe
Le niveau de description requis dépendra normalement de
l’usage que l’utilisateur compte faire du matériel.
La présente Norme internationale donne également les caracté-
ristiques utiles pour l’appariement d’un générateur de vibra-
tions acquis d’une part ou à un moment donné, et d’un amplifi-
cateur de puissance acquis d’autre part ou à une autre époque.
Les caractéristiques indiquées par une croix dans les tableaux 1
à 3 doivent être données lorsque le niveau de description consi-
déré l’exige.
Les caractéristiques non imposées pour le niveau de description
choisi (c’est-à-dire celles pour lesquelles il n’y a pas de croix)
pourront toutefois être décrites après accord entre le construc-
. teur et l’utilisateur.
/
f min Gamme de fréquences fmax Fréquence
NOTE - L’attention est attirée sur la nécessité de préciser ces caracté-
Figure 3 - Distorsion harmonique totale en fonction ristiques particulières au moment de la demande d’offre et à la com-
de la fréquence à la puissance apparente nominale mande; en effet, leur coût, parfois important, doit être pris en considé-
ration.
5.10 rapport d’accélération transversale : Rapport de
Les chapitres 7, 8 et 9 décrivent les caractéristiques énumérées
l’accélération transversale à l’accélération axiale.
dans les tableaux 1 à 3 sans préciser leur niveau de description.
Des méthodes de mesure de certaines de ces caractéristiques
5.11 masse conventionnelle de l’équipage mobile, m, : sont données en annexe B.
4
---------------------- Page: 8 ----------------------
~so 5344-1980 (FI
Tableau 1 - Générateur de vibrations
Rbfbrence du Niveau de description
Caractéristique paragraphe
correspondant minimal moyen supérieur
7.2.1 X X
Gammes de fréquences nominales
Limitation des gammes de fréquences 7.2.2 X X
Force nominale en régime sinusoïdal, Fornt 7.2.3 X X X
7.24 X X
Force nominale en régime aléatoire en bande large, &,
Uniformité du mouvement de la table d’essai à la surface de fixation de la charge 7.25 X
Mouvement transversal de la table d’essai 7.2.6 X
Distorsion totale de l’accélération 7.2.7 X
7.2.8
Caractéristiques de réponse
Impédance en régime aléatoire 7.2.9
Caractéristiques de réponse en régime aléatoire 7.2.10
7.2.11 X X
Champ magnétique de dispersion
7.2.12 X X
Bruit de fond
Masse conventionnelle de l’équipage mobile, m, 7.3.1 X X X
Course nominale 7.3.2 X X X
X
Raideur statique de la suspension de l’équipage mobile 7.3.3 X
7.3.4
Raideur dynamique de la suspension de l’équipage mobile
Fréquence de résonance de la suspension de l’équipage mobile 7.3.5 X X
X
Fréquence de résonance mécanique de l’équipage mobile 7.3.6 X
7.3.7
Coefficient d’amortissement de la suspension de l’équipage mobile
7.3.8 X X
Charge statique admissible sur l’équipage mobile, l’axe étant vertical et la
charge d’épreuve centrale
Charge statique admissible sur l’équipage mobile, l’axe étant vertical et la 7.3.9
charge d’épreuve déportée
Charge statique admissible sur l’équipage mobile, l’axe étant horizontal 7.3.10 X
Moyens de fixation des masses 7.3.11 X X X
7.3.12 X X
Couple maximal de serrage de chaque canon fileté ou élément de fixation
Force axiale maximale admissible par canon fileté 7.3.13 X X
Planéité de la table d’essai 7.3.14 X X
7.3.15 X
Perpendicularité des canons filetés avec le plan de la table d’essai
7.3.16
Perpendicularité du mouvement par rapport au plan de la table d’essai
Coïncidence d’axes (prise de force d’un excitateur) 7.3.17
Dimensions de la table d’essai 7.3.18 X X X
7.3.19
Tolérances d’accouplement d’une table auxiliaire
Généralités 7.4.1 X X X
X
Masses du générateur de vibrations et des dispositifs de servitude 7.4.2 X X
X X
7.4.3.1 X
7.4.3.2 X X
X
Socle du générateur de vibrations 7.4.3.3 X
7.4.3.4 X
7.4.3.5 X X X
X
Niveau de puissance acoustique émis 7.4.4 X X
7.4.5 X X
Dissipation thermique
Température de la table d’essai 7.4.6 X X
Capteur incorporé au générateur de vibrations 7.5.1 X X
7.5.2 X X X
Systéme de refroidissement
7.5.3 X X X
Systéme d’alimentation du champ
Systéme de démagnétisation 7.5.4 X X
7.5.5 X X X
Système de protection et de sécurité
7.6.1 X X X
Environnement admissible
Essais combinés 7.6.2
X
Spécifications techniques et notices 7.6.3 X X
5
---------------------- Page: 9 ----------------------
ISO 5344-1980 (F)
Tableau 2 - Amplificateur de puissance
Référence du
Niveau de description
Caractéristique paragraphe
minimal moyen supérieur
correspondant
8.2.1 X X X
Gamme de fréquences pour une puissance nominale donnée
8.2.2 X X X
Puissance apparente nominale en régime sinusoïdal, PS0
X
Distorsion harmonique totale nominale 8.2.3 X
X
Puissance apparente nominale en régime aléatoire, Pob 8.2.4
8.3.1 X X X
Caractéristiques d’entrée
8.3.2 X X X
Caractéristiques de sortie
Courbes de réponse en fréquence 8.3.3 X
X X
Rapport signal-bruit 8.3.4
8.3.5 X
Stabilité de la tension de sortie
8.3.6
Stabilité du gain
X X X
Conditions d’installation 8.4
8.5.1 X X X
8.5.2.1 X X
8.5.2.2 X X
Caractéristiques diverses
8.5.2.3 X X
/ 8.5.3
8.5.4 X X X
Spécifications techniques et notices
---------------------- Page: 10 ----------------------
ISO 5344-1980 (FI
Tableau 3 - Ensemble générateur de vibrations
Niveau de description
Rbférence du
-
Caractéristique paragraphe
moyen supérieur
correspondant
9.2.1 X
Gammes de fréquences à indiquer
9.2.2 X
Limitation des gammes de fréquences
9.2.3 X
Force nominale en régime sinusoïdal, Fornt
9.2.4 X
Force nominale en régime aléatoire en bande large, &b
9.2.5
Uniformité du mouvement de la table à la surface de fixation de la charge
Mouvement transversal de la table d’essai 9.2.6
9.2.7 X
Distorsion totale de l’accélération
9.2.8
Champ magnétique de dispersion
X
Bruit de fond de l’accélération 9.2.9
9.2.10 X
Bruit de fond de la tension de sortie de l’amplificateur de puissance
9.2.11 X X
Caractéristiques d’entrée de l’ensemble générateur de vibrations
X
9.2.12
Rapport signal-bruit
9.2.13
Stabilité de la force de sortie
9.2.14 X
Mouvements ‘erratiques de l’équipage mobile
9.4
Caractéristiques de réponse
X X
9.5.1
Généralités
9.5.2 X X
Masses des parties principales de l’ensemble générateur de vibrations
9.5.3.1 X X
X
9.5.3.2
9.5.3.3 X
Socle de l’ensemble générateur de vibrations
9.5.3.4
9.5.3.5 X X
9.5.4 X X
Niveau de puissance acoustique émis
9.5.5 X
Dissipation thermique
X
Température de la table d’essai 9.5.6
9.5.7 X X
Servitudes exigées par l’installation
9.6.1 X
Capteur de contrôle incorporé à l’ensemble générateur de vibrations
X
9.6.2 X
Système de refroidissement
X X
Système d’alimentation du champ 9.6.3
9.6.4 X
Systéme de démagnétisation
9.6.5 X X
Système de protection et de sécurité
9.7.1 X X
9.7.2.1 X
X
9.7.2.2
Caractéristiques diverses
9.7.2.3
9.7.3
9.7.4
Essais combinés
9.7.5 X X
Spécifications techniques et notices
7
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ISO 53444980 (FI
7 Générateurs électrodynamiques NOTES
de vibrations
1 Certaines masses d’essai peuvent nécessiter l’utilisation d’un
système de compensation de charges.
Des schémas de principe de générateurs électrodynamiques de
2 Après accord entre le constructeur et l’utilisateur, des masses
vibrations à table d’essai et à prise de force (excitateur) sont
d’essai excentrées peuvent être utilisées; dans ce cas, les masses et
donnés dans l’annexe A (figures 7, 8 et 9).
leurs fixations doivent être décrites.
7.1 Masses d’essai, AT,
7.1.1 masse d’essai, m. : Cas particulier où la masse d’essai
est nulle, l’équipage mobile est seul entraîné.
Les générateurs électrodynamiques de vibrations doivent être
essayés au moyen de masses d’essai mécaniques définies ci-
dessous.
7.1.2 masse d’essai, ml : Masse permettant une accélération
d’amplitude 40 g,., environ en régime sinusoïdal.
L’essai doit être effectué dans une bande de fréquences conte-
nant la fréquence pour laquelle la force nominale a été spéci-
7.1.3 masse d’essai, m2 :
Masse permettant une accélération
fiée.
d’amplitude 10 g,., environ en régime sinusoïdal.
Les spécifications suivantes doivent être observées pour les
7.1.4 masse d’essai, m3 :
masses d’essai : Masse permettant une accélération
d’amplitude 4 g,., environ en régime sinusoïdal.
-
On utilisera des vis de fixation à tous les emplacements
NOTE - Cette masse d’essai, m3, ne doit être utilisée que lorsque cela
de montage disponibles.
s’avère nécessaire et après accord entre le constructeur et l’utilisateur.
-
La longueur de vis située entre la tête et la partie en
prise du filetage doit être telle que la fréquence de réso-
7.1.5 masse d’essai, m4 : Masse permettant une accélération
nance de la fixation soit en dehors de la gamme de la fré-
d’amplitude 1 g, environ en régime sinusoïdal.
quence d’essai.
NOTE - Cette masse d’essai, m4, n’est utilisée que pour les généra-
-
Le couple des vis doit être tel que la masse d’essai reste
teurs de vibrations à prise de force (excitateur) et après accord entre le
en contact avec la table d’essai aux points de fixation sans
constructeur et l’utilisateur.
toutefois dépasser la valeur limite donnée par le construc-
teur (voir 7.3.11).
7.1.6 masse d’essai, m5 : Masse permettant une accélération
d’amplitude 20 g, environ en régime sinusoi’dal.
-
La rugosité de surface de l’aire de contact de la masse
d’essai doit être telle que :
NOTE - Cette masse d’essai mg, doit être utilisée quand la masse
d’essai ml ne peut pas l’être, l’accélération d’amplitude 40 g, dépas-
R, G 1,6 prnl)
sant la capacité du générateur de vibrations. Au choix du constructeur,
des données avec cette masse mg peuvent être fournies partout où ce
(cet état de surface peut être obtenu par rectification).
document exige des données avec la masse d’essai ml; toutefois, une
telle substitution doit être signalée à l’attention de l’utilisateur afin qu’il
-
place l’indice 5 sur les symboles de telles données et qu’il ajoute à cha-
La tolérance de planéité de l’aire de contact doit être de
que page où ces données apparaissent la note suivante : La masse
0,l mm par mètre.
d’essai mg remplace la masse d’essai ml.
-
Les masses d’essai utilisées sur tables d’essai doivent
être constituées par un cylindre droit de diamètre égal au
7.2 Caractéristiques générales
plus grand diamètre de fixation augmenté de six fois le dia-
mètre des vis.
7.2.1 Gammes de fréquences nominales
-
L’utilisation d’une masse d’essai de faible épaisseur
Le constructeur doit indiquer les gammes de fréquences corres-
doit être évitée, afin de garder une bonne rigidité. Le rapport
pondant à la force nominale pour chacune des masses d’essai,
recommandé de l’épaisseur au diamètre doit être supérieur à
mO, ml et m2 (voir 7.1).
0,4 et doit être obtenu en changeant la nature du matériau
utilisé pour la fabrication de la masse d’essai.
7.2.2 Limitation des gammes de fréquences
En outre, pour les générateurs de vibrations à prise de force
(excitateur), l’accouplement et la forme de la masse d’essai doi- Le constructeur doit indiquer les gammes de fréquences corres-
pondant aux déplacement, vitesse et accélération de l’équipage
vent être décrits par le constructeur.
1) Voir la définition de R, dans I’ISO/R 468.
8
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ISO 5344-1980 (F)
mobile du générateur de vibrations. II doit également indiquer,
Le constructeur doit indiquer la gamme des masses (masses
dans ces gammes de fréquences, les facteurs influençant le
pures) permettant d’obtenir cette force nominale fournie par le
fonctionnement du moyen d’essai.
générateur de vibrations fonctionnant en régime continu pour
la forme de densité spectrale de puissance d’accelération spéci-
NOTE - Vers les fréquences basses, l’utilisation du moyen d’essai
fiée.
peut être limitée par :
a) la distorsion harmonique de l’accélération de la table d’essai;
Pour les générateurs fonctionnant entre 20 et 2 000 Hz, la
forme de densité spectrale de puissance d’accélération Qa (f)
b) la valeur du rapport signal-bruit;
exprimée en g2/Hz ou en m2/s3 doit être :
c) les conditions d’implantation du générateur de vibrations, ou
les conditions de suspension du générateur de vibrations à prise de
@g (f> = 0 pourf < 20 Hz
force (excitateur).
2
Vers les fréquences élevées, l’utilisation du moyen d’essai peut être
Q) pour 20 Hz < f < 100 Hz
limitée par :
o (20 dB/décade)
a) la fréquence de résonance mécanique de l’équipage mobile;
pour 100 Hz < f < 2 000 Hz
@a (f) = @()
(constante)
b) les facteurs décrits ci-dessous :
1) pour un générateur de vibrations à table d’essai :
Qi, (f) = 0 pourf > 2 000 Hz
- l’uniformité du champ d’accélération sur la surface de
la table d’essai;
NOTE
- Go (f) est fonction de la fréquence définie comme la limite
2
‘b
- les mouvements transversaux de la table d’essai;
- quand Af tend vers 0 et où ah est la valeur efficace de I’accé-
de Af
- la distorsion harmonique de l’accélération de la table
Iération aléatoire et Af une bande de fréquence centrée autour de la
d‘essai;
fréquence f.
2) pour un générateur de vibrations à prise de force (excita-
teur) :
L
...
Questions, Comments and Discussion
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