Аэрокосмическая промышленность — Тестирование и разработка

В аэрокосмической промышленности компоненты, изготовленные из легких и высокопрочных материалов, должны соответствовать строгим требованиям к конструкции и качеству. Чтобы повысить безопасность и снизить расход топлива, разработчикам и инженерам-испытателям нужна эффективная и точная измерительная техника. Лазерные доплеровские виброметры Optomet выполняют надежные бесконтактные измерения без воздействия на объект и без необходимости подключения датчиков даже в сложных условиях испытаний.

 

Лопатки турбины — безопасность, надежность и эффективность

Турбинные реактивные двигатели стали неотъемлемой частью самолетов в современной авиации. Дальнейшие разработки всегда производятся для повышения безопасности полетов, повышения КПД турбин, оптимизации общих рабочих характеристик и снижения уровня шума.

Одним из важнейших компонентов турбореактивного двигателя является взятая в отдельности лопатка турбины. Характеристики лопатки турбины при разных уровнях нагрузки и при разных температурах влияют на общее поведение двигателя.

Одним из способов более точной оценки усталостной долговечности лопатки является метод измерения «малоцикловой усталости» (LCF), при котором турбина исследуется до и после повторяющихся циклических нагрузок. Усталость от термической нагрузки более подробно исследуется с использованием методов «Термомеханическая усталость» (TMF) при температурах до 1000 °C. Модельные расчеты геометрических характеристик лопатки служат для оптимизации демпфирующих свойств и поведения потока, а также для подавления нежелательных резонансов.

Лазерные доплеровские виброметры Optomet предлагают надежный способ точного измерения рабочих вибраций лопаток до, после и во время фаз загрузки и нагрева с использованием бесконтактного метода. Знание свойств вибрации позволяет определять модальные параметры и проверять прогнозы модели. Изменение свойств при различных методах нагрузки позволяет пользователям прогнозировать ожидаемый срок службы турбины в реальных условиях эксплуатации. Поэтому результаты важны для определения циклов технического обслуживания турбин и оценки возможного срока службы турбин при перегрузке, например, если оставшаяся турбина должна эксплуатироваться с нагрузкой, значительно превышающей нормальную, чтобы компенсировать отказ другого двигателя воздушного судна.

Системы сканирующего лазерного виброметра придают особую ценность этому методу, поскольку они позволяют быстро и легко определять характеристики рабочих форм вибрации на поверхности лопатки.

Благодаря высокой мощности и качеству сигнала лазерных доплеровских виброметров Optomet отпадает необходимость в специальной обработке или подготовке поверхностей для измерения. Параметры вибрации можно точно измерить даже на раскаленных добела и плохо отражающих объектах.

 

 

Вибрация двигателя самолета

Практический пример

Модальные параметры турбинной лопатки можно определить с помощью бесконтактных методов измерения вибрации, например, сканирующая лазерная виброметрия. Перо лопатки  можно возбуждать в лаборатории, например, установив его на виброустановку или ударяя по нему модальным молотком. В качестве альтернативного варианта, описанного здесь, можно применять бесконтактное возбуждение звуковым давлением.

Обнаружение ослабленной заклепки

Из-за неуклонного увеличения объемов авиаперевозок потребность в быстрых и надежных методах проверки, которые проверяют целостность соединений материалов, возрастает. Несмотря на то, что клеевые соединения становятся все более популярными, клепаные соединения по-прежнему составляют большинство соединений в самолетах. Современные стандартные правила проверки требуют, чтобы заклепки подвергались визуальной проверке сертифицированным персоналом. Эти проверки занимают много времени, часто ошибочны, а ошибки на ранних стадиях обычно не распознаются.

Поэтому есть большой интерес к современным подходам, которые позволяют обеспечить надежный и стандартизированный контроль заклепочных соединений и в то же время сократить время простоя самолетов.

Сканирующие лазерные доплеровские виброметры (SLDV) Optomet обеспечивают бесконтактное, надежное и, прежде всего, объективное раннее обнаружение ослабленных заклепок. Если соответствующая деталь самолета, соединенная с помощью заклепок, возбуждается в широком диапазоне частот, виброметры SLDV могут регистрировать и анализировать полное вибрационное поведение ее поверхности в пределах анализируемого частотного спектра. Составление схемы зон вокруг заклепочных соединений с соответствующими оценками дает значимую информацию о состоянии заклепок, такую как средняя амплитуда колебаний, совокупное распределение данных измерений или функции передачи частоты между различными точками на поверхности.

Значительное отклонение этих величин в близко расположенных местах по сравнению с остальной поверхностью позволяет напрямую оценить, есть ли в этих точках изношенное клепаное соединение, даже если клепаное соединение визуально не определяется. Степень нестандартного поведения также позволяет сделать вывод о степени усталости заклепочного соединения и, таким образом, также принять решение о том, следует ли эту заклепку заменять немедленно, или соединение все еще имеет достаточную прочность для дальнейшей эксплуатации, и замена может быть произведена в ходе планового технического обслуживания.

 

 

лазерная виброметрия для обнаружения рыхлого ривита

Крыло самолета

Во время полетов на высоких скоростях крылья самолета подвергаются значительной вибрации и деформации. Деформации могут составлять от нескольких миллиметров до нескольких сотен миллиметров, тогда как колебания могут составлять от нескольких нанометров до нескольких сотен микрометров.

Ни один традиционный измерительный прибор не может покрыть такой диапазон измерения— более 160 дБ—за одно измерение. С помощью Optomet Nova Sense с программным обеспечением OptoGUI впервые появилась возможность измерять деформации и вибрации одновременно с динамическим диапазоном более 220 дБ. Отличные характеристики Optomet Nova Sense были подтверждены измерениями на моделях профиля крыла в аэродинамической трубе.

 

 

Вибрация крыльев самолета

Виброметрия высокотемпературного объекта

Свяжитесь с нами!

Контакты