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激光测振仪:飞机襟翼蒙皮局部模态分析的新利器

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在当今的航空领域,飞机的性能提升与结构设计优化日益受到重视。特别是在飞机襟翼蒙皮的结构分析中,模态分析技术成为评估结构安全性和动态特性的重要手段。然而,传统的传感器测试技术在面对轻质、薄板结构时,由于附加质量和附加刚度的影响,往往难以获得准确的模态参数。这时,非接触式激光测振仪凭借其独特的优势,为飞机襟翼蒙皮的局部模态分析带来了新的解决方案。

飞机襟翼蒙皮作为飞机结构的重要组成部分,其动态性能直接影响到飞机的飞行安全性和使用寿命。然而,随着飞机结构的轻质化设计,传统的模态测试方法面临着严峻的挑战。传感器附加的质量和刚度不仅改变了结构的固有特性,还限制了测试的精度和效率。因此,寻找一种更为准确、高效的模态测试方法成为航空领域亟待解决的问题。

 

非接触式激光测振仪正是基于这样的需求应运而生。它利用激光多普勒干涉效应,能够实现对结构振动的高精度测量。相比传统的传感器测试技术,激光测振仪具有显著的优势:

01

非接触式测量,无附加影响

激光测振仪通过激光束对被测结构进行扫描,无需与被测结构直接接触,从而避免了附加质量和附加刚度对结构的影响。这一特点使得激光测振仪在轻质、薄板结构的模态测试中更具优势,能够准确反映结构的固有特性。

02

高精度、高分辨率

激光测振仪能够实现飞米级的振幅分辨率,并且在极高频率范围内仍能确保振幅的一致性。这种高精度和高分辨率的测量能力,使得激光测振仪能够捕捉到结构振动的微小变化,为模态参数的准确识别提供了有力保障。

03

高效、快速

激光测振仪采用单点激励、多点测量的方式,能够快速对飞机襟翼蒙皮表面进行逐点扫描测振,获得全场速度响应。相比传统的传感器测试技术,激光测振仪无需繁琐的粘贴、更换传感器位置的步骤,大大提高了测试效率。

在某型飞机的襟翼蒙皮局部模态分析中,非接触式激光测振仪得到了成功应用。试验结果表明,激光测振仪能够有效获得襟翼蒙皮结构的局部模态参数,包括模态频率、模态振型向量等。同时,试验结果与有限元仿真结果吻合得较好,局部模态频率相差在10%以内,满足工程要求。

 

这一成功应用不仅验证了非接触式激光测振仪在飞机襟翼蒙皮局部模态分析中的可行性和准确性,也为后续的动力学研究提供了有力支持。此外,激光测振仪的测试结果还为蒙皮的局部结构有限元仿真的模型修正工作提供了参考依据,有助于进一步提高仿真结果的准确性。

04

推荐配置:

三维扫描式激光测振仪

SMART 3D-SCAN

激光测振技术在高超声速导弹舵面热模态试验中,随着温度的升高,舵面结构的模态频率呈现逐渐下降趋势,而振型变化不大。这一发现对于高超声速导弹的结构设计和可靠性验证具有重要的指导意义。激光测振技术的应用,为高温环境下的结构动力学研究提供了一种新的、有效的测量手段。

 
 
 
 
 


参考文献:  
1.杜娟. 2019年第4期. 非接触式激光测振技术在飞机襟翼蒙皮局部模态分析中的应用[J]. 工程与试验.  
2.张建波,邬昌文,唐红辉. 螺旋桨飞机襟翼振动疲劳裂纹解决措施的研究 [J]. 科技传播,2014(13):91,95.  
3.陈先民,葛森. 某型飞机蒙皮壁板模态及声响应分析 [C]. MSC.Software 虚拟产品开发(VPD)中国用户大会论文集,2007.  

来源:懿朵科技
振动疲劳航空裂纹试验
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首次发布时间:2024-12-27
最近编辑:17小时前
懿朵科技
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