多点输入反应谱方法的简化
孙建梅;叶继红;程文瀼
【摘要】从地震动功率谱密度函数和频响函数两方面对多点输入反应谱法中的关键相关系数又进行了简化.首先将H*i(ω)Hj(ω)写成实部和虚部和的形式,然后根据实部和虚部系数的特点以及频响函数对地震波的分量有很强的选择性的性质,将实部和虚部的系数分别进行简化.简化后的系数不需要再进行繁杂的积分运算,计算简单易行,节省了计算时间,并可获得满意的计算精度.
【期刊名称】《东南大学学报（自然科学版）》
【年(卷),期】2003(033)005
【总页数】5页(P647-651)
【关键词】多点输入;反应谱法;系数简化
【作者】孙建梅;叶继红;程文瀼
【作者单位】东南大学混凝土与预应力混凝土结构教育部重点实验室,南京,210096;东南大学土木工程学院,南京,210096;东南大学混凝土与预应力混凝土结构教育部重点实验室,南京,210096;东南大学土木工程学院,南京,210096;东南大学混凝土与预应力混凝土结构教育部重点实验室,南京,210096;东南大学土木工程学院,南京,210096
【正文语种】中文
【中图分类】基础科学
红外光谱图解析 一、分析红外谱图 （1）首先依据谱图推出化合物碳架类型，根据分子式计算不饱和度。 公式：不饱和度＝F+1+(T-O)/2 其中： F：化合价为4价的原子个数（主要是C原子）； T：化合价为3价的原子个数（主要是N原子）； O：化合价为1价的原子个数（主要是H原子）。 F、T、O分别是英文4,3 1的首字母，这样记起来就不会忘了 举个例子：例如苯（C6H6），不饱和度＝6+1+（0-6）/2＝4，3个双键加一个环，正好为4个不饱和度。 （2）分析3300~2800cm^-1区域C-H伸缩振动吸收，以3000 cm^-1为界，高于3000cm^-1为不饱和碳C-H伸缩振动吸收，有可能为烯、炔、芳香化合物吗，而低于3000cm^-1一般为饱和C-H伸缩振动吸收。 （3）若在稍高于3000cm^-1有吸收，则应在2250~1450cm^-1频区，分析不饱和碳碳键的伸缩振动吸收特征峰，其中： 炔—2200~2100 cm^-1 烯—1680~1640 cm^-1 芳环—1600、1580、1500、1450 cm^-1 若已确定为烯或芳香化合物，则应进一步解析指纹区，即1000~650cm^-1的频区，以确定取代基个数和位置（顺反，邻、间、对）。 （4）碳骨架类型确定后，再依据其他官能团，如C=O，O-H，C-N 等特征吸收来判定化合物的官能团。 （5）解析时应注意把描述各官能团的相关峰联系起来，以准确判定官能团的存在，如2820、2720和1750~1700cm^-1的三个峰，说明醛基的存在。解析的过程基本就是这样吧，至于制样以及红外谱图软件的使用，一般的有机实验书上都有比较详细的介绍的。 二、记住常见常用的健值 1.烷烃 3000-2850 cm-1C-H伸缩振动 1465-1340 cm-1C-H弯曲振动 一般饱和烃C-H伸缩均在3000 cm-1以下，接近3000 cm-1的频率吸收。 2.烯烃 3100~3010 cm-1烯烃C-H伸缩 1675~1640 cm-1C=C伸缩 烯烃C-H面外弯曲振动（1000~675cm^1）。 3.炔烃 2250~2100 cm-1C≡C伸缩振动 3300 cm-1附近炔烃C-H伸缩振动 4.芳烃 3100~3000 cm-1芳环上C-H伸缩振动 1600~1450 cm-1C=C 骨架振动 880~680 cm-1C-H面外弯曲振动) 芳香化合物重要特征：一般在1600，1580，1500和1450 cm-1可能出现强度不等的4
红外谱图分析（一） 基团频率和特征吸收峰 物质的红外光谱，是其分子结构的反映，谱图中的吸收峰，与分子中各基团的振动形式相对应。多原子分子的红外光谱与其结构的关系，一般是通过实验手段得到的。这就是通过比较大量已知化合物的红外光谱，从中总结出各种基团的吸收规律来。实验表明，组成分子的各种基团，如O—H、N—H、C—H、C═C、C≡C、C═O等，都有自己特定的红外吸收区域，分子其它部分对其吸收位置影响较小。通常把这种能代表基团存在、并有较高强度的吸收谱带称为基团频率，其所在的位置一般又称为特征吸收峰。 根据化学键的性质，结合波数与力常数、折合质量之间的关系，可将红外4 000～400 cm-1划分为四个区：4 000~2 500 cm-1 氢键区 2 500~2 000 cm-1 产生吸收基团有O—H、C—H、N—H； 叁键区 2 000~1 500 cm-1 C≡C、C≡N、C═C═C 双键区 1 500~1 000 cm-1 C═C、C═O等 单键区 按吸收的特征，又可划分为官能团区和指纹区。 一、官能团区和指纹区 红外光谱的整个围可分成4 000~1 300 cm-1与1 300~600 cm-1两个区域。 4 000~1 300 cm-1区域的峰是由伸缩振动产生的吸收带。由于基团的特征吸收峰一般位于高频围，并且在 该区域，吸收峰比较稀疏，因此，它是基团鉴定工作最有价值的区域，称为官能团区。 在1 300~600 cm-1区域中，除单键的伸缩振动外，还有因变形振动产生的复杂光谱。当分子结构稍有不同时，该区的吸收就有细微的差异。这种情况就像每个人都有不同的指纹一样，因而称为指纹区。指纹区 对于区别结构类似的化合物很有帮助。 指纹区可分为两个波段 （1）1 300~900 cm-1这一区域包括C—O，C—N，C—F，C—P，C—S，P—O，Si—O等键的伸缩振 动和C═S，S═O，P═O等双键的伸缩振动吸收。
冲击响应谱校准技术的研究 厉巍 陈永久 朱永晓 （贵州航天计量测试技术研究所，贵州 贵阳550009） 摘要：冲击响应谱试验已经成为大多数航天产品必做的力学环境试验项目之一，传统的冲击试验缺乏对冲击环境模拟的真实性，本文介绍了冲击响应谱的原理和冲击响应谱试验设备；用labVIEW 为平台，编写了冲击响应谱校准软件，为冲击响应谱试验机的校准与数据分析提供了通用性较好的校准分析方法，并基于PXI 系统设计了冲击响应谱校准装置。 关键词：航天产品LabVIEW 冲击响应谱 校准 PXI 系统 0引言 冲击响应谱试验机是用于完成冲击响应谱试验的环境试验设备，冲击响应谱是对产品实施抗冲击设计的分析基础，也是生产中冲击环境模拟试验的基本参数，在航空、航天重点型号科研生产及有关重大科技专项中，冲击响应谱试验已经成为必做的环境试验之一。产品在实际应用过程中受力情况复杂，其中，冲击激励会使设备激起强迫振动和固有频率响应，使产品性能和结构强度受到不同程度的损害甚至失效。航空、航天、电子等行业产品在生产、运输等过程中存在着各种冲击，而这对产品的质量和可靠性有着很大的负面影响。为了解决这一问题，在此基础上产生并发展起了冲击试验。近年来，随着对环境试验的认识不断提高，对冲击环境的模拟也提出了更高的要求，冲击响应谱试验也来越被关注。 1 冲击响应谱原理 冲击信号与一般的振动信号在许多方面具有不同的特性，工程中研究冲击信号的目的并不是研究冲击波形本身，而是更加注重冲击作用于系统的效果，或者说是研究冲击运动对系统的损伤势。不论用冲击的时间历程还是用频谱都难以描述冲击的损伤势，因此必须使用能够衡量冲击效果的冲击响应谱。 冲击响应谱系指一单自由度质量弹簧阻尼系统，当公共基础受到冲击激励时产生的响应峰值作为单自由度系统固有频率的函数绘出的图，其物理模型如图1所示。 图1 冲击响应谱的物理模型 数学模型可归结为如下微分方程的解： 式中，u x -=δ；
I C S17.160 J04 中华人民共和国国家标准 G B/T29716.4 2018/I S O18431-4:2007 机械振动与冲击信号处理 第4部分:冲击响应谱分析 M e c h a n i c a l v i b r a t i o na n d s h o c k S i g n a l p r o c e s s i n g P a r t4:S h o c k-r e s p o n s e s p e c t r u ma n a l y s i s (I S O18431-4:2007,I D T) 2018-03-15发布2018-10-01实施中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局
目 次 前言Ⅲ 引言Ⅳ 1 范围1 2 规范性引用文件1 3 术语和定义1 4 符号和缩略语1 5 冲击响应谱基本原理2 6 冲击响应谱的计算5 7 采样频率的影响9 参考文献12
前言 G B/T29716‘机械振动与冲击信号处理“由以下部分组成: 第1部分:引论; 第2部分:傅立叶变换的时域窗; 第3部分:时频分析方法; 第4部分:冲击响应谱分析; 第5部分:时基分析方法三 本部分为G B/T29716的第4部分三 本部分按照G B/T1.1 2009给出的规则起草三 本部分使用翻译法等同采用I S O18431-4:2007‘机械振动与冲击信号处理第4部分:冲击响应谱分析“三 与本部分中规范性引用的国际文件有一致性对应关系的我国文件如下: G B/T2298 2010机械振动二冲击与状态监测词汇(I S O2041:2009,I D T)三 本部分由全国机械振动二冲击与状态监测标准化技术委员会(S A C/T C53)提出并归口三 本部分起草单位:西北机电工程研究所二杭州亿恒科技有限公司二中国测试技术研究院二交通运输部公路科学研究所二孝感松林国际计测器有限公司二湖北省电力公司电力科学研究院二中船重工第七一一研究所三 本部分主要起草人:李超位二焦明纲二顾国富二王宝元二洪丽娜二赵玉刚三
冲击响应谱 1简介 冲击响应谱通常简称“冲击谱”，它是工程中广泛应用的一个重要概念。国家电工委员会（IEC）、国家标准化组织(ISO)所属的技术委员会以及我国的国家标准，都已经把冲击谱作为规定冲击环境的方法之一。因此，冲击谱是对设备实施抗冲击设计的分析基础，也是控制产品冲击环境模拟实验的基本参数。 2冲击谱详解 所谓冲击谱，是将冲击源施加于一系列线性、单自由度质量-弹簧系统时，将各单自由度系统的响应运动中的最大响应值，作为对应于系统固有频率的函数而绘制的曲线，即称为冲击谱。由定义可知，冲击谱是单自由度系统受冲击作用后所产生的响应运动在频域中的特性描述。它不同于冲击源的傅里叶频谱，其区别在于：傅里叶频谱仅仅研究冲击源本身在频域中的能量分布属性，只是冲击源函数在频域中的展开，它不涉及任何一个要研究的机械系统的响应。虽然冲击频谱与傅里叶频谱两者都是频率的函数，但有着明显的区别。 换言之，冲击谱是一系列固有频率不同的单自由度线性系统受同一冲击激励响应的总结果。产品受冲击作用，其冲击响应的最大值意味着产品出现最大应力，即试验样品有最大的变形。因此，冲击响应的最大加速度Amax与产品受冲击作用造成的损伤及故障产生的原因直接相关，由此引出了最大冲击响应谱。 3最大冲击响应谱又可以作如下细分 1.正初始冲击响应谱（+I）是指激励脉冲持续时间内，一系列被激励单自由度系统与激励脉冲同方向上出现的最大响应值。Amax(+I)与相应系统的固有频率fn的关系曲线。 2.正残余冲击响应谱（+R）是指激励脉冲持续时间结束后，一系列被激单自由度系统与激励脉冲同方向上出现的最大响应值Amax（+R）与相应系统的固有频率fn的关系曲线。 3.负初始冲击响应谱（-I）是指激励脉冲持续时间内，一系列被激励单自由度系统与激励脉冲反方向上出现的最大值Amax（-I）与相应的系统固有频率fn的关系曲线。 4.负残余冲击响应谱(-R)是指激励脉冲持续时间结束后，一系列被激单自由度系统与激励脉冲反方向上出现的最大值Amax（-R）与相应的系统固有频率fn的关系曲线。 冲击响应谱反映的是环境特性，根据分析冲击响应谱，可以为设计产品的抗冲击能力提供依据。要获取冲击响应谱，首先要采集环境冲击的时域信号，然后再通过软件进行分析，获取冲击响应谱。国内外都有相应的系统可以完成这个工作。比如国内的INTEST（英泰斯特）,提供了冲击加速度时域采集、频域分析、冲击响应谱分析等多种功能，还可以在软件中生成标准脉冲的、归一化后的冲击响应谱，为工程应用提供最直接的解决方案。 4冲击响应谱技术参数 冲击响应谱试验机是用来衡量冲击运动对电工电子产品作用力的大小，考核试品在冲击环境下功能的适应性和结构完好性。 产品特点： 摆锤式结构。 plc控制预设能量自动冲击无二次冲击。 冲击能量无级可调。 计算机测量同时采集时域、频域冲击波形 结合式程序调节器，低频能量调节方便。
注：JHD为溶剂本身的其他1H对与之相对应的1H之间的耦合常数，JCD为溶剂本身1H对13C的耦合常数，H2O和交换了D的HOD上的1H产生的即水峰的化学位移 氯仿：小、中小、中等极性 DMSO：芳香系统（日光下自然显色、紫外荧光）。对于酚羟基能够出峰。芳香化合物还是芳香甙，都为首选。 吡啶：极性大的，特别是皂甙 对低、中极性的样品，最常采用氘代氯仿作溶剂，因其价格远低于其它氘代试剂。极性大的化合物可采用氘代丙酮、重水等。 针对一些特殊的样品，可采用相应的氘代试剂：如氘代苯（用于芳香化合物、芳香高聚物）、氘代二甲基亚砜（用于某些在一般溶剂中难溶的物质）、氘代吡啶（用于难溶的酸性或芳香化合物）等。 丙酮：中等极性 甲醇：极性大 氯仿—甲醇： 石：乙 5；1小极性 石：丙 2：1——1：1中等极性 氯仿：甲醇6：1极性以上含有一个糖 2：1 含有两个糖 含有糖的三萜皂甙：一般用吡啶
常见溶剂的化学位移 常见溶剂的1H在不同氘代溶剂中的化学位移值
常见溶剂的化学位移 常见溶剂的13C在不同氘代溶剂中的化学位移值
核磁知识(NMR) 一：样品量的选择 氢谱，氟谱，碳谱至少需要5mg. 1H-1H COSY, 1H-1H NOESY, 1H-13C HMBC, 1H-13C HSQC需要10-15mg. 碳谱需要30mg. 二：如何选择氘代溶剂 常用氘代溶剂: CDCl3, DMSO, D2O, CD3OD.特殊氘代溶剂: CD3COCD3, C6D6, CD3CN。 极性较大的化合物可以选择用D2O或CD3OD，如果想要观察活泼氢切记不能选择D2O和CD3OD。 CDCl3为人民币2-3元，D2O为人民币6元，DMSO为人民币10元，CD3OD为人民币30元。 Solvent 化学位移(ppm) 水峰位移(ppm) CDCl3 DMSO CD3OD D2O CD3COCD3
核磁谱图NMR常见溶剂峰杂质峰分析 常用氘代溶剂和杂质峰在1H谱中的化学位移单位：ppm 溶剂—CDCl3 (CD3)2CO (CD3)2SO C6D6 CD3CN CD3OH D2O 溶剂峰—7.26 2.05 2.49 7.16 1.94 3.31 4.80 水峰— 1.56 2.84 3.33 0.40 2.13 4.87 —乙酸— 2.10 1.96 1.91 1.55 1.96 1.99 2.08 丙酮— 2.17 2.09 2.09 1.55 2.08 2.15 2.22 乙腈— 2.10 2.05 2.07 1.55 1.96 2.03 2.06 苯—7.36 7.36 7.37 7.15 7.37 7.33 —叔丁醇 CH3 1.28 1.18 1.11 1.05 1.16 1.40 1.24 OH —— 4.19 1.55 2.18 ——叔丁基甲醚 CCH3 1.19 1.13 1.11 1.07 1.14 1.15 1.21 OCH3 3.22 3.13 3.08 3.04 3.13 3.20 3.22 氯仿—7.268.028.32 6.157.587.90—环己烷— 1.43 1.43 1.40 1.40 1.44 1.45 —1,2-二氯甲烷— 3.73 3.87 3.90 2.90 3.81 3.78 —二氯甲烷— 5.30 5.63 5.76 4.27 5.44 5.49 —乙醚 CH3(t) 1.21 1.11 1.09 1.11 1.12 1.18 1.17 CH2(q) 3.48 3.41 3.38 3.26 3.42 3.49 3.56 二甲基甲酰胺 CH 8.02 7.96 7.95 7.63 7.92 7.79 7.92 CH3 2.96 2.94 2.89 2.36 2.89 2.99 3.01 CH3 2.88 2.78 2.73 1.86 2.77 2.86 2.85 二甲基亚砜— 2.62 2.52 2.54 1.68 2.50 2.65 2.71 二氧杂环— 3.71 3.59 3.57 3.35 3.60 3.66 3.75
图1 是SBS 红外光谱图, 可以看出2921cm-1、2846cm-1为- CH2- 的伸缩振动吸收峰, 1601cm-1、1493cm-1为苯核的动吸收峰, 699cm-1、757cm-1为单取代苯环的振动吸收峰, 966cm-1为C=C 的扭曲振动吸收峰, 911cm-1为=CH2面外摇摆振动吸收峰。
从图2、图 3 可以看出各特征峰所对应的基团:2924cm-1、2853cm-1为- CH2- 的伸缩振动吸收峰, 2960cm-1为- CH3伸缩振动吸收峰,1460cm-1为- CH2- 的剪式振动吸收峰, 1377cm-1为- CH3剪式振动吸收峰。
由图1可见，基质沥青红外光谱图中出现了3处吸收峰，其中波数650～910cm-1区域是苯环取代区，出现的几个吸收峰是由苯环上C-H面外摇摆振动形成的；而波数1375cm-1和1458cm-1处的吸收峰则由C-CH3和-CH2-中C-H面内伸缩振动形成的；波数2800～3000cn-1范围内的吸收峰比较强，是环烷烃和烷烃的C-H 伸缩振动的结果，由-CH2-伸缩振动形成的。
由全波段的红外光谱（图3）可知，改性沥青与基质沥青在2800～3000cm-1左右出现的强吸收峰带基本相同，吸收峰的位置没有发生变化。就改性沥青而言，整个功能团没有发现新的吸收峰，但吸收峰的强度随SBD改性剂含量的增大而略有增强。由650～1100cm-1波区的红外光谱（图\4、图5）可知，在指纹区改性沥青与基质沥青的吸收峰存在明显差异，即在波数690～710cm-1和950～980cm-1处，SBS改性沥青的红外波区吸收相对较强，并在966.1cm-1和698cm-1处出现了吸收峰，虽然波数698cm-1的绝对吸收峰值较波966.1cm-1处的大，但波数966.1cm-1处的吸峰特征更为明显。 每种物质分子都有一个由其组成和结构所决定的红外特征吸收峰，它只吸收一些特定波长的红外光。由于掺入的SBS改性剂与基质沥青并没有发生化学反应，亦即聚苯乙烯和聚丁二烯并没有发生化学变化，所以SBS改性沥青的红外光谱只是在基质沥青的红外光谱上简单叠加了聚苯乙烯与聚丁二烯的红外光谱，而相应的吸收峰位置和强度基本保持不变，是基质沥青和SBS改性剂的红外光谱的简单合成图。与基质沥青比较，SBS改性沥青的红外光谱在698cm-1和
测试核磁的样品一般要求比较纯，并且能够溶解在氘代试剂中，这样才能测得高分辨率的图谱。 为不干扰谱图，所用溶剂分子中的氢都应被氘取代，但难免有氢的残余（1%左右），这样就会产生溶剂峰；除了残存的质子峰外，溶剂中有时会有微量的H2O而产生水峰，而且这个H2O峰的位置也会因溶剂的不同而不同；另外，在样品（或制备过程）中，也难免会残留一些杂质，在图谱上就会有杂质峰，应注意识别。 常用氘代溶剂和杂质峰在1H谱中的化学位移单位：ppm 溶剂—CDCl3 (CD3)2CO (CD3)2SO C6D6 CD3CN CD3OH D2O 溶剂峰—7.26 2.05 2.49 7.16 1.94 3.31 4.80 水峰— 1.56 2.84 3.33 0.40 2.13 4.87 — 乙酸— 2.10 1.96 1.91 1.55 1.96 1.99 2.08 丙酮— 2.17 2.09 2.09 1.55 2.08 2.15 2.22 乙腈— 2.10 2.05 2.07 1.55 1.96 2.03 2.06 苯—7.36 7.36 7.37 7.15 7.37 7.33 — 叔丁醇CH3 1.28 1.18 1.11 1.05 1.16 1.40 1.24 OH —— 4.19 1.55 2.18 —— 叔丁基甲醚 CCH3 1.19 1.13 1.11 1.07 1.14 1.15 1.21 OCH3 3.22 3.13 3.08 3.04 3.13 3.20 3.22 氯仿—7.26 8.02 8.32 6.15 7.58 7.90 — 环己烷— 1.43 1.43 1.40 1.40 1.44 1.45 — 1,2-二氯甲烷 3.73 3.87 3.90 2.90 3.81 3.78 — 二氯甲烷— 5.30 5.63 5.76 4.27 5.44 5.49 — 乙醚 CH3(t) 1.21 1.11 1.09 1.11 1.12 1.18 1.17 CH2(q) 3.48 3.41 3.38 3.26 3.42 3.49 3.56 二甲基甲酰胺 CH 8.02 7.96 7.95 7.63 7.92 7.79 7.92 CH3 2.96 2.94 2.89 2.36 2.89 2.99 3.01 CH3 2.88 2.78 2.73 1.86 2.77 2.86 2.85 二甲基亚砜— 2.62 2.52 2.54 1.68 2.50 2.65 2.71 二氧杂环— 3.71 3.59 3.57 3.35 3.60 3.66 3.75
disp(' ') disp(' srs.m ver 2.0 July 3, 2006') disp(' by Tom Irvine Email: tomirvine@https://www.doczj.com/doc/df17833502.html,') disp(' ') disp(' This program calculates the shock response spectrum') disp(' of an acceleration time history, which is pre-loaded into Matlab.') disp(' The time history must have two columns: time(sec) & acceleration') disp(' ') % clear t; clear y; clear yy; clear n; clear fn; clear a1; clear a2 clear b1; clear b2; clear jnum; clear THM; clear resp; clear x_pos; clear x_neg; % iunit=input(' Enter acceleration unit: 1= G 2= m/sec^2 '); % disp(' ') disp(' Select file input method '); disp(' 1=external ASCII file '); disp(' 2=file preloaded into Matlab '); file_choice = input(''); % if(file_choice==1) [filename, pathname] = uigetfile('*.*'); filename = fullfile(pathname, filename); % fid = fopen(filename,'r'); THM = fscanf(fid,'%g %g',[2 inf]); THM=THM'; else THM = input(' Enter the matrix name: '); end % t=double(THM(:,1));
【关键字】技术 冲击响应谱校准技术的研究 厉巍陈永久朱永晓 （贵州航天计量测试技术研究所，贵州贵阳550009） 摘要：冲击响应谱试验已经成为大多数航天产品必做的力学环境试验项目之一，传统的冲击试验缺乏对冲击环境模拟的真实性，本文介绍了冲击响应谱的原理和冲击响应谱试验设备；用labVIEW为平台，编写了冲击响应谱校准软件，为冲击响应谱试验机的校准与数据分析提供了通用性较好的校准分析方法，并基于PXI系统设计了冲击响应谱校准装置。 关键词：航天产品LabVIEW 冲击响应谱校准PXI系统 0引言 冲击响应谱试验机是用于完成冲击响应谱试验的环境试验设备，冲击响应谱是对产品实施抗冲击设计的分析基础，也是生产中冲击环境模拟试验的基本参数，在航空、航天重点型号科研生产及有关重大科技专项中，冲击响应谱试验已经成为必做的环境试验之一。产品在实际应用过程中受力情况复杂，其中，冲击激励会使设备激起强迫振动和固有频率响应，使产品性能和结构强度受到不同程度的损害甚至失效。航空、航天、电子等行业产品在生产、运输等过程中存在着各种冲击，而这对产品的质量和可靠性有着很大的负面影响。为了解决这一问题，在此基础上产生并发展起了冲击试验。近年来，随着对环境试验的认识不断提高，对冲击环境的模拟也提出了更高的要求，冲击响应谱试验也来越被关注。 1 冲击响应谱原理 冲击信号与一般的振动信号在许多方面具有不同的特性，工程中研究冲击信号的目的并不是研究冲击波形本身，而是更加注重冲击作用于系统的效果，或者说是研究冲击运动对系统的损伤势。不论用冲击的时间历程还是用频谱都难以描述冲击的损伤势，因此必须使用能够衡量冲击效果的冲击响应谱。 冲击响应谱系指一单自由度质量弹簧阻尼系统，当公共基础受到冲击激励时产生的响应峰值作为单自由度系统固有频率的函数绘出的图，其物理模型如图1所示。 图1 冲击响应谱的物理模型 数学模型可归结为如下微分方程的解： 式中，； ； 2 冲击响应谱试验设备
冲击响应谱(SRS)是一个瞬态加速度脉冲可能对结构造成破坏的图示。它绘制了一组单自由度(SDOF)弹簧的峰值加速度响应，就像在刚性无质量的基础上一样,质量阻尼器系统都经历相同的基本激励。每个SDOF系统具有不同的固有频率;它们都有相同的粘滞阻尼因子。频谱的结果是在固有频率(水平方向)上绘制峰值加速度(垂直)得出的。一个SRS是由一个冲击波产生，使用以下过程: 指定SRS的阻尼比(5%是最常见的)、使用数字滤波器模拟频率单自由度、fn和阻尼ξ。应用瞬态作为输入，计算响应加速度波形。保留在脉冲持续时间和之后的峰值正负响应。选择其中一个极值，并将其绘制成fn的频谱振幅。对每个(对数间隔)fn重复这些步骤。 由此产生的峰值加速度与弹簧-质量阻尼系统固有频率的曲线称为冲击响应谱，简称SRS。一个SDOF机械系统由以下组件组成: ①质量,米 ②弹簧,K ③阻尼器,C Fn,固有频率和临界阻尼因子,ξ,描述一个应用系统,可以从上面的参数计算。对于小于或等于0.05的小阻尼比，频率响应的峰值发生在fn的邻近区域，其中
Q为质量因子，等于1/(2ξ)。 任何瞬态波形都可以作为SRS呈现，但这种关系不是唯一的;许多不同的瞬态波形可以产生相同的SRS。SRS不包含所有关于瞬态波形的信息，因为它只跟踪峰值瞬时加速度。 不同的阻尼比为相同的冲击波形产生不同的SRS。零阻尼会产生最大的响应，而高阻尼则会产生较平的SRS。阻尼比与质量因子Q有关，在正弦振动的情况下也可以被认为是传递率。阻尼比为5%（ξ=0.05）时，Q值为10。如果没有指定阻尼因子(或Q)，则SRS图是不完整的。 ★SRS箱的频率间隔 一个SRS由多个在对数频率范围内均匀分布的箱组成。频率分布可以由两个数字来定义:一个参考频率和期望的分数倍频间隔，如1/1、1/3或1/6。(倍频程是频率的两倍)例如，250hz和500hz的频率相差一个倍频程， 1 kHz和2 kHz的频率也是一样。 比例带宽显示对于分析各种自然系统，如人类对噪声和振动的反应，是非常有用的。许多机械系统表现出的特征非常适合以比例带宽分析。 为了获得更好的频率分辨率，频率范围可以以倍频程的一部分划分比例间隔。例如，有1/3倍频间隔，每个倍频程有3个SDOF滤波器。一般来说，对于1/N个分数倍频程，每个倍频程有N个带通滤波器。这里1/N称为分数倍
常数，H2O和交换了D的HOD上的1H产生的即水峰的化学位移 氯仿：小、中小、中等极性 DMSO：芳香系统（日光下自然显色、紫外荧光）。对于酚羟基能够出峰。芳香化合物还是芳香甙，都为首选。 吡啶：极性大的，特别是皂甙 对低、中极性的样品，最常采用氘代氯仿作溶剂，因其价格远低于其它氘代试剂。极性大的化合物可采用氘代丙酮、重水等。 针对一些特殊的样品，可采用相应的氘代试剂：如氘代苯（用于芳香化合物、芳香高聚物）、氘代二甲基亚砜（用于某些在一般溶剂中难溶的物质）、氘代吡啶（用于难溶的酸性或芳香化合物）等。丙酮：中等极性 甲醇：极性大 氯仿—甲醇： 石：乙 5；1小极性 石：丙 2：1——1：1中等极性 氯仿：甲醇6：1极性以上含有一个糖 2：1 含有两个糖 含有糖的三萜皂甙：一般用吡啶
常见溶剂的化学位移 常见溶剂的1H在不同氘代溶剂中的化学位移值 常见溶剂的化学位移 常见溶剂的13C在不同氘代溶剂中的化学位移值
核磁知识(NMR) 一：样品量的选择 氢谱，氟谱，碳谱至少需要5mg. 1H-1H COSY, 1H-1H NOESY, 1H-13C HMBC, 1H-13C HSQC需要10-15mg. 碳谱需要30mg. 二：如何选择氘代溶剂 常用氘代溶剂: CDCl3, DMSO, D2O, CD3OD.特殊氘代溶剂: CD3COCD3, C6D6, CD3CN。 极性较大的化合物可以选择用D2O或CD3OD，如果想要观察活泼氢切记不能选择D2O和CD3OD。CDCl3为人民币2-3元，D2O为人民币6元，DMSO为人民币10元，CD3OD为人民币30元。Solvent 化学位移(ppm) 水峰位移(ppm) CDCl3 ? ? ? ? DMSO? ? ? ? ? ? ? ? CD3OD? ? ? ? ? ? ? ? D2O? ? ? ? ? ? ? ? CD3COCD3? ? ? ? ? ? ? ?
氢谱谱图解析步骤公司标准化编码 [QQX96QT-XQQB89Q8-NQQJ6Q8-MQM9N]
谱图的解析 NMR谱法一般经历如下的步骤进行谱图的解析： ★与IR法相同，首先尽可能了解清楚样品的一些自然情况，以便对样品有一些大概的认识；通过元素分析获得化合物的化学式，计算不饱和度Ω； ★根据化学位移值确认可能的基团，一般先辨认孤立的，未偶合裂分的基团，即单峰，即不同基团的1H之间距离大于三个单键的基团及一些活泼氢基团，如甲 基醚、甲基酮（）、甲基叔胺（）、甲基取代的苯等中的甲基质子及苯环上的质子，活泼氢为―O―H，，－SH等； 然后再确认偶合的基团。从有关图或表中的δ可以确认可能存在的基团，这时应注意考虑影响δ的各种因素如电负性原子或基团的诱导效应、共轭效应、磁的各向异性效应及形成氢键的影响等； ★根据偶合裂分峰的重数、偶合常数，判断基团的连接关系。先解析一级光谱，然后复杂光谱。进行复杂光谱解析时，应先进行简化； ★根据积分高度确定出各基团中质子数比，印证偶合裂分多重峰所判断的基团连接关系； ★通过以上几个程序，一般可以初步推断出可能的一种或几种结构式。然后，反过来，从可能的结构式按照一般规律预测可能产生的NMR谱，与实际谱图对照，看其是否符合，从而可以推断出某种最可能的结构式。 例某化合物的化学式为，IR谱表明有一很强的吸收 峰，NMR谱如下，试确定其结构。 解：
有三组峰，相对面积为2:1:3，若分别为2、1、3个，则总数为6，为分子式12个的一半，因此分子可能有对称性； IR显示～1750cm-1有一强峰，应有存在，且分子中有4个O，则可能 ，且受裂分，而 有2个；处有一组三重峰，可能为－CH 3 处有一组四重峰，与是典型的组分；而δ较大，可能为的组分； 处有一单峰，相对面积为1，则是一个与碳基相连的孤立（不偶合）的，可能为 所以可能有 的结合。而此结合的、O的数目为分子式的一半，而C原子数一半多半个原子。因此可以推测出整个分子的中间C原子为对称的结构，可能为 验证：以炔可能结构，推测其NMR谱，与实验谱图比较，结果相符合。是否可能为 （请思考） （二）定量分析 NMR图谱中积分曲线的高度与引起该共振峰的氢核数成正比，这不仅是结构分析的重要参数，而且是定量分析的依据。 用NMR 技术进行定量分析的最大优点是，不需要有被测物质的纯物质作标准，也不必绘制校准曲线或引入校准因子，而只要与适当的标准参照物（不必
冲击响应谱（SRS）用于描述瞬态和冲击波形对单自由度（DOF）机械系统的影响。根据时间波形计算的SRS可用于预测该波形对更复杂的多自由度结构的影响。有时，需要生成特定的SRS波形。SRS合成模块根据用户定义的SRS 目标谱生成短暂的瞬态时间波形。 SRS合成基础 冲击响应谱合成的目的是生成满足冲击响应谱（SRS）域中定义的所需响应谱（RRS）标准的时域波形。单个正弦波就产生具有一个尖峰的SRS。为了生成由测试目标谱定义的任意SRS形状的信号，可以将多个正弦波组合成一个复合波形。 SRS合成使用一系列的正弦波(称为小波)来生成时间波形。从波形中生成SRS并不是一个线性过程，而且有许多具有相同SRS的时间波形。没有直接的方法计算来自SRS的时间信号。SRS合成算法采用迭代的方法，将多个小波组合成一个“假想”波形，然后将得到的SRS与指定目标谱进行比较，从这个结果产生的误差，用于产生一个新的“假想”波形。重复这个过程，直到结果达到预期目标。
一旦我们有一组包含足够多频率的小波，SRS在一定程度上就是可控的。改变这些正弦波的振幅会改变SRS的形状。这是SRS合成的基本原理。为了说明合成过程，请参考下图。首先，用户需要定义一个RRS（所需的响应谱）作为目标。然后定义各SDOF滤波器共振频率对应的若干小波。可以调整这些小波的振幅，使合成波形的冲击响应谱接近RRS。 ★晶钻仪器推荐 ●手持式动态信号分析仪CoCo-80X ：可用于冲击响应谱采集 ●Spider-81 振动控制器，可以用于冲击响应谱采集与控制 ●Spider-80X 模块化动态数据采集器，可用于冲击响应谱采集与控制 杭州锐达数字技术有限公司是美国晶钻仪器公司中国总代理，负责产品销售、技术支持与产品维护，是机械状态监测、振动噪声测试、动态信号分析、动态数据采集、应力应变测试等领域的供应商，提供手持一体化动态信号分析系统、
冲击响应谱 冲击响应谱通常简称“冲击谱”，它是工程中广泛应用的一个重要概念。国家电工委员会（IEC）、国家标准化组织(ISO)所属的技术委员会以及我国的国家标准，都已经把冲击谱作为规定冲击环境的方法之一。因此，冲击谱是对设备实施抗冲击设计的分析基础，也是控制产品冲击环境模拟实验的基本参数。 所谓冲击谱，是将冲击源施加于一系列线性、单自由度质量-弹簧系统时，将各单自由度系统的响应运动中的最大响应值，作为对应于系统固有频率的函数而绘制的曲线，即称为冲击谱。由定义可知，冲击谱是单自由度系统受冲击作用后所产生的响应运动在频域中的特性描述。它不同于冲击源的傅里叶频谱，其区别在于：傅里叶频谱仅仅研究冲击源本身在频域中的能量分布属性，只是冲击源函数在频域中的展开，它不涉及任何一个要研究的机械系统的响应。虽然冲击频谱与傅里叶频谱两者都是频率的函数，但有着明显的区别。 换言之，冲击谱是一系列固有频率不同的单自由度线性系统受同一冲击激励响应的总结果。产品受冲击作用，其冲击响应的最大值意味着产品出现最大应力，即试验样品有最大的变形。因此，冲击响应的最大加速度Amax与产品受冲击作用造成的损伤及故障产生的原因直接相关，由此引出了最大冲击响应谱。 最大冲击响应谱又可以作如下细分： 1.正初始冲击响应谱（+I）是指激励脉冲持续时间内，一系列被激励单自由度系统与激励脉冲同方向上出现的最大响应值。Amax(+I)与相应系统的固有频率fn的关系曲线。 2.正残余冲击响应谱（+R）是指激励脉冲持续时间结束后，一系列被激单自由度系统与激励脉冲同方向上出现的最大响应值Amax（+R）与相应系统的固有频率fn 的关系曲线。 3.负初始冲击响应谱（-I）是指激励脉冲持续时间内，一系列被激励单自由度系统与激励脉冲反方向上出现的最大值Amax（-I）与相应的系统固有频率fn的关系曲线。 4.负残余冲击响应谱(-R)是指激励脉冲持续时间结束后，一系列被激单自由度系统与激励脉冲反方向上出现的最大值Amax（-R）与相应的系统固有频率fn的关系曲线。 冲击响应谱反映的是环境特性，根据分析冲击响应谱，可以为设计产品的抗冲击能力提供依据。要获取冲击响应谱，首先要采集环境冲击的时域信号，然后再通过软件进行分析，获取冲击响应谱。国内外都有相应的系统可以完成这个工作。比如国内的INTEST（英泰斯特）,提供了冲击加速度时域采集、频域分析、冲击响应谱分析等多种功能，还可以在软件中生成标准脉冲的、归一化后的冲击响应谱，为工程应用提供最直接的解决方案。
冲击响应谱合成 电子电工产品环境试验 第二部分 :试验方法 试验Ei:冲击冲击响应谱合成 1 范围 GB/T2423的部分规定了合成冲击响应谱(SRS)实验.适用于需要模复杂瞬态激励的样品。 2 规范性引用文件 下列文件中的条款通过GB/T2423的本部分的引用而成为本部分的条款。凡是注日期的引用文件，其随后所有的修改单(不包括勘误的内容)或修订版均不适用于本部分，然而鼓励根据本部分达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不住日期的引用文件，其最新版本适用于本部分。 GB/T2421—1999 电工电子产品环境试验总则(idt IEC 60068—1:1998) GB/T2423(10—2008电工电子产品环境试验第2部分:试验方法试验Fc:振动(正弦) ( IEC 60068—2—6:1995，IDT) GB/T2423.5—1995 电工电子产品环境试验第2部分:试验方法试验Ea和导则:冲击 (idt IEC 60068—2—27:1987) GB/T2423.43—2008电工电子产品环境试验第2部分:试验方法振动、冲击和类似动态试验样品的安装(IEC 60068—2—47:1999，IDT) GB/T2423.56—2006电工电子产品环境试验第2部分:试验方法试验Fh:宽频带随机振动(数控)和导则( IEC 60068—2—64:1993，IDT) IEC60068—2—57:1999 环境试验第2部分:试验方法试验Ff:振动时间历程法
ISO 266:1997 声学优选频率 ISO 2041:1990振动和冲击词汇 3 术语和定义 在LSO2041:1990，GB/T2423.102008,GB/T2423.5—1995和GB/T2423.56—2006中给出的术语和定义，与以下定义一起使用。 3.1 -3dB带宽 -3dBbandwidth 在频率响应函数中对应于一个共振峰值的最大响应0,707倍的两点间的频带宽度。 3.2 临界阻尼 critical damping 在可能的最短时间内允许唯一系统返回其起始位置并且不产生震荡的最小粘性阻尼。 3.2 危险频率critical frequency 下列情况的频率: GB/T2423.57—2008/ IEC60068—2—81:2003 ——由于振动，样品呈现出功能失效和/或性能降低，和/或 ——机械共振和/或其他响应效应，如颤动 3.4 阻尼 damping 一般的术语解释为在一个系统中的能量耗散的许多机械作用。在实际应用 中，阻尼取决于许多参数，诸如结构类型、振型、应变、外加力、速率、材料、连接滑移等。
. 的耦合常13C1H对为溶剂本身1H对与之相对应的1H之间的耦合常数，JCD注：JHD为溶剂本身的其他产生的即水峰的化学位移上的1HH2O和交换了D的HOD数，氯仿：小、中小、中等极性。对于酚羟基能够出峰。芳香化合物还是芳香甙，都为DMSO：芳香系统（日光下自然显色、紫外荧光）首选。吡啶：极性大的，特别是皂甙对低、中极性的样品，最常采用氘代氯仿作溶剂，因其价格远低于其它氘代试剂。极性大的化合物可采用氘代丙酮、重水等。、针对一些特殊的样品，可采用相应的氘代试剂：如氘代苯（用于芳香化合物、芳香高聚物） 、氘代吡啶（用于难溶的酸性或芳香化合物）氘代二甲基亚砜（用于某些在一般溶剂中难溶的物质）等。丙酮：中等极性甲醇：极性大氯仿—甲醇： 1小极性；石：乙 5 中等极性1：1——石：丙 2：1 含有一个糖 6氯仿：甲醇：1极性以上 1 含有两个糖： 2 含有糖的三萜皂甙：一般用吡啶 ,.. . 常见溶剂的化学位移
1H在不同氘代溶剂中的化学位移值常见溶剂multCO(CSCCCDCC(C7.20 7.571.97.12.57.22.03.34.7残余溶剂 8.7brs 4.90.42.83.32.14.74.81.5水 7.2CHC8.08.36.17.57.92.1C2.22.12.0(C1.52.02.01.6(C2.52.52.62.6S2.72.57.37.37.17.37.37.32.02.02.0 2.0C2.11.5C1.9C,s3.493.163.313.28O3.33.3C3.0OH,s1.04.02.13.18.62 8.588.528.538.538.588.728.57CH(2),m 7.357.297.457.397.206.667.337.44CH(3),m7.67.87.77.77.77.56.97.8CH(4),2.051.992.071.651.971.972.01,s C4.124.034.143.894.054.094.06,q CCOOC 1.261.171.240.921.201.241.20,tCH3s5.445.304.275.49CHCl5.635.76220.88 0.89 0.88 0.86 0.90 0.89 ,t CH3n-hexane 1.261.281.281.251.291.24,mCH21.25 0.96 1.19 1.12 1.12 1.06 1.17 ,t CH3OHCH52 3.723.603.543.653.573.443.34,qCH2 ,.. . 常见溶剂的化学位移 13C在不同氘代溶剂中的化学位移值常见溶剂的 CSOCCDC(CCC(C123.441.32206.26135.4339.549.0128.077.1溶剂 118.229.8149.8CHC79.177.777.379.179.479.1215.94207.43205.87204.43209.67206.31207.07C(C30.8 30.130.930.530.630.930.639.341.341.240.0S(C40.440.740.4129.1128.6129.3128.3129.3128.3119.6811 7.60116.43116.02118.06118.26117.91CC1.40.21.81.10.81.71.049.550.4OC49.948.549.849.749.9149.1 8150.07150.67150.27149.90150.76149.58 125.12123.75125.53127.76123.84124.57123.58138.2136.0136.5138.3135.9135.2136.821.1520.8320.8 820.5620.6821.1621.04 171.36 171.68170.96170.31172.89175.26170.44COOC60.4960.9861.5059.7460.5660.2162.32 14.113.914.114.514.414.414.5053.52Cl55.3254.78CH53.4654.8454.952214.14 14.45 14.43 14.32 13.88 14.34 22.70 23.40 23.04 22.05 23.28 n-hexane23.68 31.6432.3630.9532.3031.9632.73 ,.. . 核磁知识(NMR) 一：样品量的选择