Medus

ТОВ "МЕДУС"

Мобільне електро вимірювальне діагностичне устаткування та системи
ukrtelecom icon +38 044 257 07 42
ukrtelecom icon +38 044 596 57 31
mts icon +38 095 354 19 61
E-mail: office@medus.com.ua



Бесконтактные измерения в аэрокосмической отрасли

Бесконтактные измерения в аэрокосмической отрасли
Наземные виброиспытания.  Шум, вибрация, удар.  Экспериментальный модальный анализ.  Испытания материалов. Испытания двигателей.

Вибрационные измерения при разработке аэрокосмической техники
Испытания конструкций – составная часть процесса проектирования и производства аэрокосмической техники.
Это основа улучшения характеристик, качества, безопасности и надежности конечного изделия.

Требования рынка к новой, еще более эффективной аэрокосмической продукции увеличивает число отрабатываемых вариантов конструкций и усложняет их испытания. Специалистам по проектированию и доводке необходимо проводить более эффективные модальные испытания для повышения производительности и поддержания точности и корреляции с конечно-элементными моделями (например, при анализе действующих нагрузок, акустического излучения и т. д.). Также для этих новых конструкций необходимо изучение характеристик во многих пространственных точках.
Сочетание большого количества объектов и точек измерений быстро увеличивает стоимость модальных испытаний, выполняемых традиционными способами, учитывая большие объемы работ по подготовке и препарированию конструкции акселерометрами и многоканальными системами регистрации данных.

Шум, вибрация и удары
Конкурентные преимущества производителей гражданской авиационной техники сосредоточены в двух областях: топливной экономичности и повышении комфорта пассажиров. В связи с этим, авиационные инженеры еще более заинтересованы в измерениях шума, чем их предшественники.

Испытания на флаттер
В Технологическом институте ВВС (AFIT) сканирующий виброметр Polytec PSV-400-3D применяется для исследования вибрационных характеристик беспилотных летательных аппаратов (UAV) и других сложных аэрокосмических и транспортных конструкций. Он позволил улучшить результаты конечно-элементного анализа флаттера и значительно сократить время испытаний и обработки результатов.

Испытания двигателей
Экологические требования и увеличение тяги выводят проектирование двигателей на новый уровень.
Правильное понимание явления вибрационной долговечности – одна из важных задач, которая успешно может быть решена с использованием лазерной виброметрии.
Испытания двигателей
Измерение вибрации турбинной лопатки Фото: Greg Roberts, Pratt & Whitney.

Наземные виброиспытания
Наземные виброиспытания (GVT) –необходимое требование для новых самолетов и аэрокосмических конструкций. Полученные данные могут быть использованы для модального анализа и корреляции с конечно- элементной моделью, анализа нагрузок с целью предотвращения разрушения и проверки отсутствия флаттера.

Испытания деталей и узлов
При вибрационном анализе деталей и узлов самолета описывается динамика конструкции, определяются собственные частоты и полная модальная модель. Например, шасси самолета – критический узел, который должен соответствовать высочайшим стандартам качества.
3D изображение результата испытания деталей и узлов
Рабочие формы колебаний колеса шасси самолета.

Испытания материалов
Расслоение и растрескивание –основные дефекты, значительно снижающие эксплуатационные свойства аэрокосмической продукции. Для поиска локализованных дефектов в качестве методов неразрушающего контроля успешно применяются нелинейная лазерная виброметрия www.polytec.com/usa/aerospace) и волны Лэмба
Изображение результата испытания материалов
Определение расслоения материала с использованием лазерной виброметрии. Фото: IKP-ZFP, University of Stuttgart.

Сканирующая лазерная виброметрия дает возможность быстрых, бесконтактных (без дополнительного нагружения объекта) измерений вибрации всей поверхности с высоким пространственным и частотным разрешением. Используя сканирующие виброметры Polytec, авиационные инженеры-разработчики и ученые могут значительно сократить время и объемы вибрационных испытаний. Виброметры Polytec – золотой стандарт в области аэрокосмических разработок, управления качеством и мониторинге технического состояния.

Сканирующие виброметры PSV-400 и PSV-400-3D предоставляют передовую технологию измерения для анализа и визуализации вибрации конструкции с частотами до 20 МГц. Любые поверхности могут быть быстро сканированы и автоматически исследованы на гибкой интерактивно создаваемой сетке без изменения массы и жесткости объекта с минимальными затратами времени.
Увидеть вибрацию…
В основе каждой системы Polytec –лазерный доплеровский виброметр –прецизионный лазерный одноточечный преобразователь, используемый для определения виброскорости и виброперемещения в точке путем измерения частотного сдвига луча, отраженного от движущейся поверхности.
Традиционные способы измерения вибрации в нескольких точках, при которых на объект испытания крепятся контактные датчики, затрудняют анализ мод и форм колебаний и требуют много времени. При использовании двухкоординатных сканнеров позиционирование лазерного луча может быть автоматизировано. Это сильно упрощает построение форм колебаний, модальный анализ и измерение АЧХ. Теперь геометрические свойства объекта и расположение точек измерения могут быть запрограммированы, облегчая процесс измерения и повышая точность. Для исследования форм колебаний просто определите геометрию, сетку сканирования и начните измерение. После завершения автоматического сканирования отобразите анимированные формы колебаний удобным способом в 2D- или 3D-виде. Такой способ отображения – чрезвычайно эффективный инструмент для понимания особенностей вибрации конструкции.
Сканирующие виброметры PSV-400 и PSV-400-3D
Преимущество при испытаниях аэрокосмической техники
§ Существенное повышение производительности при снижении стоимости измерений
§ Упрощение измерений АЧХ, расчета форм колебаний и модального анализа
§ Эффективная регистрация и управле ние большими объемами данных
§ Большое установочное расстояние виброметра и модуля сканирования геометрии (до 50 м. при измерениях на типичных поверхностях крупных объектов)
§ Высокое пространственное и частотное разрешение (0,001 Гц), например, для модального анализа турбинных лопаток
Измерения могут быть выполнены непосредственно в узлах конечно-элементной сетки
§ Усталостные испытания с очень высоким уровнем вибрации (виброскорость до 20 м/с)
§ Измерение форм колебаний жесткого тела (включая плоские перемещения)
§ Передача результатов измерения в пакеты модального анализа и обработка MIMO-измерений
§ Измерения на отдельных частях крупных конструкций могут быть объединены с формированием общей 3D-модели и данных о пространственных колебаниях