Pomiary drgań izolowanych fragmentów konstrukcji płatowcowych z zastosowaniem analizatora modalnego LMS SCADAS Lab
Journal Title: Problemy Mechatroniki. Uzbrojenie, lotnictwo, inżynieria bezpieczeństwa - Year 2017, Vol 8, Issue 3
Abstract
Przed wydaniem świadectwa typu dla wprowadzanego do eksploatacji samolotu nadzór lotniczy w myśl obowiązujących przepisów określa wymogi dotyczące min. testów wibracyjnych. Na etapie uzyskiwania zgody na próby w locie należy wykazać brak zagrożeń konstrukcji ze strony zjawisk dynamicznych poprzez analizy i symulacje drgań oraz wykonanie naziemnych prób rezonansowych GVT (Ground Vibration Testing). W toku pomiarów typu GVT określa się krytyczne częstotliwości i postacie drgań. W niniejszym artykule opisano proces identyfikacji drgań rezonansowych izolowanego skrzydła zastrzałowego przy użyciu aparatury do pomiarów modalnych z analizatorem widma drgań LMS SCADAS Lab. Wykorzystując wskazaną aparaturę w odniesieniu do rzeczywistej konstrukcji płatowcowej, właściwie przygotowanej pod względem rozkładu masy, sztywności, swobody ruchu sterów i klap oraz warunków mocowania, można wyznaczyć kluczowe charakterystyki drganiowe odpowiadające punktom rezonansowym. Opisano tok procesu pomiarowego obejmującego takie etapy, jak: przygotowanie obiektu, konfiguracja aparatury, przygotowanie modelu symulacyjnego, orientacyjna identyfikacja punktów modalnych w trybie przemiatania zakresowego oraz dostrajanie częstotliwości rezonansowych przy różnych konfiguracjach wzbudzania. Wyniki testów doświadczalnych porównano z częstotliwościami analogicznych postaci własnych wyznaczonych dla modelu dyskretnego MES. Zademonstrowano też sposób wyznaczania postaci lokalnych w toku wymuszania drgań całego płatowca (samolot Flaris). 1. WSTĘP Wraz z podjęciem realizacji prac badawczo-rozwojowych poświęconych nowo projektowanym samolotom Instytut Techniki Lotniczej WAT uruchomił program testów stoiskowych przeznaczonych dla badanych konstrukcji. Testy doświadczalne w odniesieniu do zjawisk statycznych lub dynamicznych prowadzone są w odniesieniu do konstrukcji kompletnych bądź fragmentarycznych, zależnie od etapu zaawansowania prac rozwojowych. Istotny fragment płatowca lekkiego samolotu patrolowego OSA zbudowanego w ramach jednego z projektów został poddany częściowym próbom statycznym oraz próbom rezonansowym. W artykule zaprezentowano metodykę pomiaru charakterystycznych postaci drgań izolowanego fragmentu konstrukcji. Wstępne testy drganiowe przeprowadzono na pojedynczym skrzydle zamocowanym do pomocniczej konstrukcji stoiskowej w sposób analogiczny do rzeczywistego montażu węzłów płatowca. Rys. 1. Analizator LMS SCADAS Lab z podłączonym okablowaniem czujników Fig. 1. Multichannel analyzer LMS SCADAS Lab with plugged sensor wiring Lewe skrzydło z zastrzałem oraz klapą i lotką poddano badaniom wibracyjnym, których celem było wyznaczenie postaci i częstości rezonansowych analizowanego zespołu konstrukcyjnego. Badania skrzydła jako oddzielnego elementu na pewno nie mają istotnego znaczenia z punktu widzenia własności aerosprężystych samolotu jako całościowej autonomicznej konstrukcji. Umożliwią jednakże kalibrację analogicznego fragmentu modelu dyskretnego przygotowanego do analizy MES, jak również dostarczają wyników, które mogą stanowić odniesienie dla ewentualnych kolejnych badań dynamicznych realizowanych już w fazie trwania eksploatacji (np. ocena zmian częstości własnych po ustalonym nalocie). Jednakże kluczowym celem niniejszej pracy jest demonstracja metodyki pomiarów rezonansowych oraz możliwości systemu pomiarowego opartego na wielokanałowym analizatorze LMS SCADAS Lab (rys. 1) i oprogramowaniu LMS Test.Lab v14.
Authors and Affiliations
Aleksander OLEJNIK, Robert ROGÓLSKI, Michał SZCZEŚNIAK
Keywords
Related Articles
- EP ID EP224454
- DOI 10.5604/01.3001.0010.4116
- Views 50
- Downloads 0
Determination of the Firing Pin Critical Velocity and the Critical Power in the Percussive Initiation of Primer Caps
This work involved testing of the probability of initiating a KWM-3 type of primer cap as a function of the firing pin velocity upon impact. The tested firing pin was accelerated to the required velocity by a falling mas...
Verification of the Mathematical Model of the 35 mm Anti-Aircraft Projectile Flight with Shooting Tables
The article presents a procedure for the physical and mathematical modelling of the flight of the 35 mm anti-aircraft projectile which is shooting with KDA cannon. Moreover, the authors show verification between their re...
Natural Frequencies of Small Cylinders and Tubes
The paper deals with modal analysis of the cylinders and tubes and their mutual comparison. Nowadays, modal analysis is a powerful method of describing the vibration properties. When we know own shapes and natural freq...
Wybrane czynniki determinujące proces i morskie warunki badań na pozycji ogniowej „prototypu” 35 mm automatycznej armaty KDA w zakresie określenia możliwości wykorzystania jej w walce
Wprowadzenie na pokłady okrętów Marynarki Wojennej RP nowych okrętowych systemów rozpoznawczo-ogniowych (OSRO) wymusza potrzebę określenia prawidłowości ich wykorzystania w warunkach normalnych i zmiennych. W opracowaniu...
Symulacja komputerowa balistyki 122 mm pocisku rakietowego ze zmodernizowanym zespołem napedowym
Rozpatrzono możliwości zmiany technologicznej i konstrukcyjnej silnika rakietowego 122 mm pocisku rakietowego GRAD, polegające na zastąpieniu paliwa rakietowego typu homogenicznego paliwem o znacznie podwyższonej kaloryc...