利用激光多普勒振动器在航空航天振动测试中

模拟工程师需要精确测量数据,而测试工程师需要高质量的设备。app亚博体育

这种数据对于执行基本测试至关重要,以满足通过利用复合材料,确保安全性和驱动概念和CAE支持的开发过程和新材料来降低燃料消耗的要求。亚博网站下载

振动传感器以非侵入性方式提供准确的结果可以使新的NDT技术或经典模态测试和涡轮耐久性验证的开发受益。

本文演示了Polytec的工具如何协助客户在动态测量技术领域进行关键应用。

航空发育中的振动测量

结构测试是航空航天制造,开发和产品设计的综合阶段。它是验证最终产品中可靠性,安全性,质量和性能的重要阶段。

目前对经济实惠,新的高性能航空航天产品市场的压力正在扩大测试结构的复杂性和产品变体的数量。

产品设计和开发细化团队需要模态测试,以提高吞吐量,同时保持与FE分析模型充分相关的精度,例如,声辐射,负荷分析等。

这些新结构也需要大量的空间数据点。更多测量点和更多结构的组合迅速提高了执行传统模态测试的成本,其劳动密集型提供了具有多通道数据采集系统和加速度计的家具结构。

噪音,振动和严格

由于商业飞机订单,航空航天制造商在两个主要领域寻求竞争优势,增加了乘客舒适和燃料经济性。

因此,现代航空航天工程师比他们的前辈更专注于噪声测量。飞机工程师通过提高内部音质来增加乘客的舒适度及其在下一代商业射流中旅行的愿望。

当外部噪音减少时,设计师可以增加空中交通迅速增加的城市地区的飞机接受。来自Polytec的振动器是主要的航空航天公司旨在在其最新飞机上进行NVH测量的主要航空航天公司。

噪音,振动和严格

图片信用:Polytec

扑腾认证

Polytec的PSV-3D扫描振动计技术可用于空军技术研究所(AFIT),以量化无人驾驶飞行器(UAV)和其他复杂车辆和航空航天结构的振动特征。

使用该工具已经优化了飞机Fe的颤动分析结果,并且显着降低了后处理分析和测试持续时间。

捕食者无人机;

捕食者无人机。图像学分:一般原子

地面振动测试

地面振动测试(GVT)是新航空航天和飞机结构的昂贵要求。获取的数据可用于有限元(FE)模型相关和模态分析,颤动认证和负载分析以停止结构故障。

涡轮叶片振动的测量

涡轮叶片振动的测量。图片学分:Greg Roberts,Pratt&Whitney

组件测试

飞机组件的振动分析可以识别主频率,定义组件的完整模态模型,并且可以表征组件的结构动态。例如,飞机轮胎是必须坚持令人难以置信的高质量规格的重要组成部分。

发动机测试

发动机设计正在推动到新的限制,以满足更强大的环保喷气发动机的需求。激光振动器可以有效地用于解决最重要的挑战性任务之一,这是对终身相关振动现象的准确解释。

飞行器的操作偏转形状。

飞行器的操作偏转形状。图片信用:Polytec

压缩波在CFRP面板中的传播

压缩波在CFRP面板中的传播。图片信用:Polytec

MEMS和PCB测试

激光振动器是微机械致动器和传感器和振动测试印刷电路板的首选。

材料测试

材料开裂和分层是流行的缺陷,可以强烈降低航空航天产品性能。为了识别局部缺陷,有效地采用LAMB波检测和非线性激光振动器作为非破坏性测试(NDT)的装置。

飞行最好的

扫描激光振动器包括高频率和空间分辨率的高效,非接触(无大质量负荷)和全场振动测量。航空航天开发科学家和工程师通过使用来自Polytec的扫描振动器,可以降低振动测试的复杂性和持续时间。

来自Polytec的振动器是航空航天质量控制,开发和飞机健康监测中的非接触式振动测量的行业标准。

驾驶:激光振动器有助于验证Gossamer空间结构

美国宇航局正在发起大型超轻型结构的生产,这些结构被广泛称为Gossamer空间结构。这些结构具有小的空中密度和大面积,这显着使地面测试变得复杂,因为重力载荷和地面操作界面可能会挑战。

激光振动器已经建立为验证这些长囊结构的动态特性的重要感测技术,因为其范围,精度和非接触(零质量负荷)性质。

多年来,美国宇航局一直在生产Gossamer空间结构,利用具体概念的新功能并降低发射成本。

例如,目前正在研究碟形天线(图1),因为它们可以在空间中膨胀到大小为30米的大小,然后刚才才能促进高数据速率通信。

充气4x6米通信天线概念

图1。充气4x6米通信天线概念。图片信用:Polytec

太阳能帆是具有廉价推进式推进来源的漫长结构的另一个例子。太阳风帆覆盖了很大的区域,以获得来自光子的动量能量,并用它来推动航天器。

虽然小,太阳帆的推力是恒定的,并且在使命的持续时间内是不需要推进剂的要求。超轻量级漫步结构和材料的新发展已开辟了一系列利用太阳帆推进的有益空间勘探任务。亚博网站下载

包括NASA Langley研究中心,ATK Space Systems和SRS Technologies的团队,在NASA空间推进办公室(ISP)的管理下,已经评估和开发了可扩展的太阳能帆配置(图2)以满足未来的空间推进美国国家航空航天局的要求。

在真空室地板上部署了20米太阳能帆。

图2。在真空室地板上部署了20米太阳能帆。图片信用:Polytec

在地面上测试太阳风帆时,工程师面临三个主要挑战:

  • 由于环境条件下的显着的空气质量负载,需要真空测试
  • 由于高模态密度,表面必须将表面分配到可管理的区域中
  • 必须对比纸张薄的大表面区域进行测量。

真空室设施

图3。真空室设施。图片信用:Polytec

此信息已采购,审核和调整由Polytec提供的材料。亚博网站下载

有关此来源的更多信息,请访问Polytec。

引用

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    Polytec。(2021年1月04日)。利用激光多普勒振动器在航空振动试验中。Azom。从Https://www.washintong.com/article.aspx?articled=19984从//www.washintong.com/106,821中检索。

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    Polytec。“利用激光多普勒振动器在航空振动检测中”。氮杂。06 8月2021年8月。

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    Polytec。“利用激光多普勒振动器在航空振动检测中”。Azom。//www.washintong.com/article.aspx?articled=19984。(访问06,2021)。

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    Polytec。2021。利用激光多普勒振动器在航空航天振动测试中。Azom,查看了06年8月2021,//www.washintong.com/article.aspx?articled=19984。

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