Виброакустическая диагностика космических аппаратов открытого (негерметичного) исполнения

Евгений Александрович Лысенко, Владимир Андреевич Бернс

Аннотация


Особенностью конструкции космического аппарата открытого исполнения является наличие углепластикового цилиндра, вокруг которого с помощью пилонов закреплены трёхслойные сотовые панели. На этих панелях установлено электронное оборудование, антенно-фидерные системы ретрансляторов, агрегаты и приборы системы управления спутником. Вибрационное нагружение таких конструкций предлагается производить как электродинамическим вибростендом (до 100 Гц), так и диффузным акустическим полем в реверберационной камере. Отклик конструкции на вибрационное и акустическое нагружение фиксируется акселерометрами и представляется в виде амплитудно-частотных характеристик и зависимости спектральной плотности мощности случайного сигнала от частоты колебаний. Обнаружение дефектов космического аппарата производится по изменению параметров его вибрационного отклика. Для этого вибрационные и акустические испытания проводятся в три этапа. На первом этапе выполняется зондирующее вибрационное нагружение конструкции с низкой интенсивностью. Результаты испытаний – резонансные частоты и амплитуды колебаний – сравниваются с проектными значениями или с значениями, определёнными при наземной экспериментальной отработке космического аппарата. На втором этапе испытания производятся при повышенных нагрузках, но на безопасных режимах, рассчитанных по специальной методике. Третий этап является повторением первого. В результате по отклонениям параметров вибраций определяется местоположение и характер дефекта. В статье представлены основные положения методики и результаты виброакустической диагностики космических аппаратов. Сделан вывод о целесообразности использовании такой диагностики на заключительных этапах изготовления изделий.

Ключ. слова


космический аппарат открытого исполнения; акустические испытания; реверберационная камера; вибрационные испытания; электродинамический вибростенд; дефекты конструкции; диагностика по параметрам вибраций.

Полный текст:

PDF

Список литературы

[1] А. с. 1111046 СССР, МКИ G 01 М 7/00. Способ регулирования режима частотных испытаний / В. К. Меркулов, С. А. Ложников, Е. А. Лысенко (СССР). – № 3600006/25–28 ; заявл. 28.02.83 ; опубл. 30.08.84, Бюл. № 32.
[2] Бернс В.А. Диагностика и контроль технического состояния самолётов по результатам резонанс-ных испытаний : монография. Новосибирск : НГТУ, 2012. 272 с.
[3] Лысенко Е.А., Евтифьев М.Д., Халиманович В.И., Шатров А.К. Выявление дефектов космических аппаратов в процессах испытаний на вибрационные и акустические воздействия в испытательной лаборатории // Вестник СибГАУ. 2005. № 6. С. 174-178.
[4] Лысенко Е.А., Евтифьев М.Д., Халиманович В.И., Акимов А.Н. Алгоритм анализа экспериментальных данных и расчёта режима нагружения при вибрационных испытаниях космического аппарата // Вестник СибГАУ. 2006. №1(8). С. 73-75.
[5] Мотылев Н.И. Выявление механических дефектов в элементах реакторов и конструкций АЭС при тестовых виброударных воздействиях // Технологии и системы обеспечения жизненного цикла ядерных энергетических установок. СПб. : Менделеев, 2004. Вып. 2. С. 126–131.
[6] Постнов В.А. Определение повреждений упругих систем путем математической обработки частотных спектров, полученных из эксперимента // Мех. тверд. тела : изв. РАН. 2000. № 6. С. 155–160.
[7] Постнов В.А., Шлоттманн Г. Использование экспериментальных данных об изменении динамических свойств упругих систем в задачах определения структурных повреждений // Вестник ННГУ. Серия Механика. 2004. № 1. С. 32–42.
[8] Шевелев Н.А., Домбровский И.В. Численное исследование динамических характеристик элементов конструкций с дефектами формы // Вестник ПГТУ. Механика. 2009. № 1. С. 160–163.
[9] Perera R., Fang S. E., Huerta C. Structural crack detection without updated baseline model by single and multiobjective optimization // Mechanical Systems and Signal Processing. 2009. Vol. 23. No 3. P. 752–768.

Ссылки

  • Ссылки не определены.


© 2014-2017 Самарский университет.
Свидетельство о регистрации СМИ, 12+