Тестирование шейкеров NASA-STD-7001
Инженеры проводят многочисленные проверочные испытания на протяжении всего процесса проектирования и строительства космического корабля. Валидация определяет, может ли тестовый элемент выдержать условия окружающей среды, в которых выполняется задача, и выявляет потенциальные дефекты. Этот стандарт специально разработан для акустических сред и сред с произвольной вибрацией, а также для испытательных уровней, в первую очередь для вибрационно-акустической проверки оборудования аэрокосмической полезной нагрузки. Он предоставляет тестовые коэффициенты для проверки аппаратного обеспечения полезной нагрузки для прототипов, полетов прототипов и процедур приемки полетов. Рассматриваются такие темы, как продолжительность испытаний, допуски контроля испытаний, анализ данных, адаптация тестов, эффекты заполнения полезной нагрузки и методы анализа.
Вибрационные и акустические испытания требуются двум типам деталей :(1) детали, оснащенные виброизолятором, и (2) детали, состоящие из важных деталей с частотой первого резонанса более 2000 Гц. Изолятор гасит высокочастотную механическую вибрацию, вызванную прямым акустическим воздействием. Поэтому эти компоненты должны рассматриваться в каждом конкретном случае, и должна быть реализована программа испытаний, отвечающая минимальным технологическим стандартам. Кроме того, микроструктурные компоненты многих электронных черных ящиков и стеклянных компонентов имеют резонансные частоты выше 2000 Гц, что обычно является пределом для большинства больших электрических шейкеров. Акустические испытания должны проводиться путем контроля уровня звукового давления (дБ относительно 20 мкПа) в полосе частот 1/3 октавы в указанном диапазоне частот. Все конструкции и компоненты полезной нагрузки, требующие акустических испытаний, должны испытываться в широкополосном реверберационном поле. Амплитуда случайного источника шума должна быть примерно нормально распределена.
Испытываемый образец подвергается воздействию случайной вибрации с распределением амплитуды по Гауссу по каждой из трех ортогональных осей. Испытание на случайную вибрацию проводится путем регулирования спектральной плотности ускорения (g2/Гц) в диапазоне частот от 20 до 2000 Гц. Спектр должен находиться в пределах испытательного допуска, указанного в разделе 4.3.4.
Если используется несколько управляющих акселерометров, испытательный уровень можно контролировать с помощью схемы среднего или экстремального управления, но контроллер должен быть выведен в соответствии с требованиями испытания. Перед началом испытания испытательное приспособление должно быть измерено при голом резонансе до 2000 Гц. Если это возможно, приспособление не должно иметь резонанса в тестовом диапазоне частот. Испытываемый образец крепится к приспособлению с помощью его лестничного или эквивалентного монтажного приспособления.
Время испытания виброакустической идентификации составило 2 минуты для акустического испытания и 2 минуты для вибрационного испытания по трем ортогональным осям. Если аппаратура полета нуждается в ремонте N раз, соответствующее время квалификационного испытания составляет 2+0,5N минут.
Протополет
Продолжительность квалификационного испытания на виброакустике в пролетном полете должна составлять 1 минуту при акустическом испытании и по 1 минуте по каждой из трех ортогональных осей при вибрационном испытании.
Время приемочных испытаний вибрационного акустического агрегата, разработанного в соответствии с концепцией прототипа, должно составлять 1 минуту для акустического испытания и 1 минуту для каждой из трех ортогональных осей вибрационного испытания
Протополетная программа.
Для последующих аппаратных средств и запасных частей к ним время приемочных испытаний для акустических испытаний должно составлять 1 минуту, а для вибрационных испытаний — 1 минуту по каждой из трех ортогональных осей. В других случаях (например, при повторном тестировании летного оборудования) условия испытаний будут определяться путем применения тестового отсечения.
Случайная тестовая кривая упорядочена в таблицу контрольных точек, которая включает в себя значения частоты (Гц) и амплитуды (G^2/Гц), а также поперечный наклон (дБ). Диаграмма спектральной плотности мощности (PSD) показывает значение; Изменение уровня PSD измеряется в дБ.
Кроме того, если вы хотите получить дополнительные сведения о настройке тестовых элементов, параметрах настройки тестов, а также сведения о записи и анализе тестовых данных, Data Analytics разделяет данные для дальнейшей оценки. Вы можете связаться с нашими инженерами онлайн, и наша команда готова ответить на ваши вопросы.
Требования к тесту
Стандарт NASA-STD-7001 определяет уровни акустических испытаний и испытаний на случайные вибростенды, связанные с максимальной ожидаемой высотой полета (MEFL), которая определяет строгость испытания, стандарт также включает продолжительность испытания и допуск на управление, а ниже приводится краткое изложение требований к испытаниям.
Проверьте контрольные допуски.
При валидации программы прототипа и приемочных испытаниях допуски испытательного контроля должны быть такими, чтобы уровень приемочных испытаний не превышал уровень валидационных испытаний. Использование предельных допусков особенно важно, когда любая часть спектра огибающей контролируется минимальными случайными вибрациями процесса или акустическими характеристиками. В этом случае допустимые допуски следующие:
Акустический эксперимент
Акустические испытания обычно требуются на уровне сборки космического аппарата, и, кроме того, аэрокосмическое оборудование, которое требует акустических испытаний для вибрационной акустической проверки, обычно представляет собой конструкции с большим соотношением площади и веса, такие как панели обшивки, отражатели, тарелочные антенны и солнечные панели, которые в значительной степени реагируют на прямое воздействие акустической среды 8NASA-STD-7001.Вибрационные и акустические испытания требуются двум типам деталей :(1) детали, оснащенные виброизолятором, и (2) детали, состоящие из важных деталей с частотой первого резонанса более 2000 Гц. Изолятор гасит высокочастотную механическую вибрацию, вызванную прямым акустическим воздействием. Поэтому эти компоненты должны рассматриваться в каждом конкретном случае, и должна быть реализована программа испытаний, отвечающая минимальным технологическим стандартам. Кроме того, микроструктурные компоненты многих электронных черных ящиков и стеклянных компонентов имеют резонансные частоты выше 2000 Гц, что обычно является пределом для большинства больших электрических шейкеров. Акустические испытания должны проводиться путем контроля уровня звукового давления (дБ относительно 20 мкПа) в полосе частот 1/3 октавы в указанном диапазоне частот. Все конструкции и компоненты полезной нагрузки, требующие акустических испытаний, должны испытываться в широкополосном реверберационном поле. Амплитуда случайного источника шума должна быть примерно нормально распределена.
Тестирование случайных вибростендов
Практически все электрические, электронные и электромеханические узлы и механизмы нуждаются в испытаниях на случайную вибрацию. Исключение составляют конструкции с большей площадью, чем вес, которые могут быть акустически испытаны вместо случайной вибрации, и оборудование, которое фактически не вибрирует на уровне компонентов, такое как конструкции, кабели, трубы, одеяла и т. д., которые могут быть отложены до вибрационных или акустических испытаний на уровне системы. Компактные полезные нагрузки весом менее 450 кг (1000 фунтов) должны быть испытаны на случайную вибрацию на системном уровне, если только анализ не показывает, что реакция полезной нагрузки в значительной степени зависит от непосредственной акустической среды.Испытываемый образец подвергается воздействию случайной вибрации с распределением амплитуды по Гауссу по каждой из трех ортогональных осей. Испытание на случайную вибрацию проводится путем регулирования спектральной плотности ускорения (g2/Гц) в диапазоне частот от 20 до 2000 Гц. Спектр должен находиться в пределах испытательного допуска, указанного в разделе 4.3.4.
Если используется несколько управляющих акселерометров, испытательный уровень можно контролировать с помощью схемы среднего или экстремального управления, но контроллер должен быть выведен в соответствии с требованиями испытания. Перед началом испытания испытательное приспособление должно быть измерено при голом резонансе до 2000 Гц. Если это возможно, приспособление не должно иметь резонанса в тестовом диапазоне частот. Испытываемый образец крепится к приспособлению с помощью его лестничного или эквивалентного монтажного приспособления.
Продолжительность теста
ПрототипВремя испытания виброакустической идентификации составило 2 минуты для акустического испытания и 2 минуты для вибрационного испытания по трем ортогональным осям. Если аппаратура полета нуждается в ремонте N раз, соответствующее время квалификационного испытания составляет 2+0,5N минут.
Протополет
Продолжительность квалификационного испытания на виброакустике в пролетном полете должна составлять 1 минуту при акустическом испытании и по 1 минуте по каждой из трех ортогональных осей при вибрационном испытании.
Продолжительность приемочных испытаний
Прототип программы.Время приемочных испытаний вибрационного акустического агрегата, разработанного в соответствии с концепцией прототипа, должно составлять 1 минуту для акустического испытания и 1 минуту для каждой из трех ортогональных осей вибрационного испытания
Протополетная программа.
Для последующих аппаратных средств и запасных частей к ним время приемочных испытаний для акустических испытаний должно составлять 1 минуту, а для вибрационных испытаний — 1 минуту по каждой из трех ортогональных осей. В других случаях (например, при повторном тестировании летного оборудования) условия испытаний будут определяться путем применения тестового отсечения.
Случайная тестовая кривая упорядочена в таблицу контрольных точек, которая включает в себя значения частоты (Гц) и амплитуды (G^2/Гц), а также поперечный наклон (дБ). Диаграмма спектральной плотности мощности (PSD) показывает значение; Изменение уровня PSD измеряется в дБ.
Кроме того, если вы хотите получить дополнительные сведения о настройке тестовых элементов, параметрах настройки тестов, а также сведения о записи и анализе тестовых данных, Data Analytics разделяет данные для дальнейшей оценки. Вы можете связаться с нашими инженерами онлайн, и наша команда готова ответить на ваши вопросы.
