半球諧振陀螺是基于哥氏效應測量角速度的新型固態陀螺,具有結構簡單、精度高、功耗低、壽命長、可靠性好、抗空間輻射等優點,是捷聯慣性導航系統的理想陀螺儀,在宇航領域具有獨特的應用優勢。激光測振儀和振動分析軟件配合使用可以測量陀螺的拍頻現象,且有極高的頻率分辨率,并得到品質因數。拍頻現象,請觀看視頻:
太陽帆以太陽光光壓為推進動力,是一種獨特的推進方式,它超越了對反應物料的依賴。其工作原理是:利用太陽帆將照射過來的太陽光(光子)反射回去,由于力的作用是相互的,太陽帆在將光子“推”回去的同時,光子也會對太陽帆產生反作用力,從而推動飛船前進。太陽帆不但要有較小的自身荷載,而且也要具備近乎完美的反射面。由于單個光子所傳送的動量非常小,為了攔截大量的光子,太陽帆必須有一個大的表面積。在地面上進行太陽帆模擬測試,工程師們面臨的有三大挑戰:--太陽帆表面積大,厚度比紙還薄--不能忽略大氣中的空氣質量影響,要求在真空環境下測試--模態測試時,測量點密度高,要求將太陽帆表面分成若干個區域進行測量。本文討論的是我們面臨的唯一難題:真空環境下的太陽帆的模態測試圖1:4m×6m可充氣通信天線模型圖2:真空室內四象限膜的正方形太陽帆(邊長20m)圖3:真空室圖4:置于密封加壓罐內的PSV-400全場掃描式激光測振儀圖5:真空室內的掃描反射鏡系統(SMS)圖6:四象限膜的正方形太陽帆的磁激勵系統圖7:太陽帆系統的一階模態(0.5Hz)鳴謝我們要感謝美國國家航空航天局批準發布這篇文章
飛機制造的第一要素就是安全性,新一代航空發動機總是比上一代的燃耗低。安全性從最小部件(如渦輪葉片)的使用壽命開始。三維掃描式激光測振儀具有高空間分辨率,直接從FE模型中導出測量網格,實時顯示被測對象,快速精確地顯示出最大應力的位置及數值,花費在各葉片的儀器成本基本為零。該測試方法已為世界各地的發動機制造商廣泛使用。隨著發動機變得越來越輕,葉盤(葉片組成的葉盤)被用于高壓壓縮機中。要實現安全操作,就必須調節葉片的本征頻率,掃描式激光測振儀可以快速地提供必要數據?!喟咐畔?,請與我們聯系
碳纖維增強塑料是性能優良的輕質結構,被廣泛用于航空工業。使用纖維增強復合材料時,在生產和工作期間檢測出缺陷并將其定位(如分層或裂紋等)極其重要?!疤m姆波”是指在薄板結構上傳播的表面波,它能夠與不同類型的材料缺陷相互作用,使缺陷可見,因此,蘭姆波在無損材料測試中起著重要作用。掃描式激光測振儀已為世界各地的工程師們用于材料測試。其能高空間分辨率可視化傳播蘭姆波,并記錄每個掃描點的3D振動矢量,在分析時將其分解成典型的S和A波,是用于蘭姆波研究的不可替代的工具。1Dand3Dmea-sureddataofcompressionwavesinananisotropicpanelCompressionwavesinananisotropicpanel:Amplitudesinthex,y,z,andx+ydirectionDifferencedata(Left:out-of-plane,Center:in-plane,Right:allcomponents)※更多案例信息,請與我們聯系
由韓國先進科學技術研究院(KAIST)科研團隊開發的激光超聲掃描系統,主要包括以下幾個部分:提供超聲激勵信號的Nd:YAG固體激光器、用于超聲傳感的PSV全場掃描式激光多普勒測振儀和用于掃描的檢流計。通過掃描激勵激光或測量激光(或同時進行),可以在目標表面生成超聲波場圖像并進行處理,以識別和定位復合材料或金屬結構中的裂紋等缺陷。激光掃描系統還可獲取目標結構上的撞擊定位所需的訓練數據集。系統采用非接觸式方法,無需在目標結構安裝傳感器,能夠創建具有高時空分辨率的超聲波場圖像,具有廣泛的應用前景。圖1由KAIST科研團隊開發的激光超聲掃描系統激光超聲掃描系統的研發圖1顯示的是由KAIST開發的激光超聲掃描系統。對結構上的特定點進行激勵,掃描目標區域得出超聲波場圖像(圖2a)?;蛘叻催^來,給對目標區域進行掃描式激勵,測量固定點得出超聲波場圖像(圖2b)。此外,掃描系統還可以與貼片式壓電換能器搭配使用(圖2c)。圖2:三種不同的掃描方案:(a)定點式激勵和掃描式測量,(b)掃描式激勵和定點式測量,(c)貼片式PZT激勵和掃描式測量非接觸式分層檢測如圖3所示,使用激光超聲掃描系統來檢測波音公司提供的多層復合材料板中的隱形分層。超聲波在傳輸過程中遇到內部分層時,會在分層處產生波的散射和繞射,如(圖4左)所示。KAIST采用駐波濾波器以突出分層效果,如(圖4右)所示。圖3波音公司提供的多層復合材料板圖4使用波場圖像檢測分層(左),進一步圖形處理后(右)激光超聲掃描系統用于撞擊定位接下來,如圖5所示,激光掃描系統用于精確定位鋁制機身所受撞擊位置,該飛機機身由美國俄亥俄州代頓的空軍研究實驗室提供。彎曲的測試段上裝有兩個垂直板和三個水平加強筋,這增加了試樣的復雜性,在機身內表面裝有7個PZT傳感器。首先,開啟激勵后,使用PSV系統測量撞擊位置的響應,得出撞擊位置與PZT傳感器之間的脈沖響應函數(IRF)。然后,將各種潛在撞擊位置和PZT傳感器的測量數據組成訓練數據集IRFs。a)PSV系統b)前視圖c)后視圖d)側視圖圖5鋁制機身的撞擊定位測試圖6真實撞擊試驗中得出的撞擊定位結果紅色:可能的撞擊位置;黑色:實際的撞擊位置一旦實際的撞擊事件發生,則記錄撞擊響應并與訓練數據IRFs相對比。最后,從訓練數據集中選擇相關性最大的訓練數據IRF,并確定撞擊位置。如圖6所示,盡管被測樣本很復雜,相關圖成功地定位了撞擊事件??偨Y與展望與傳統貼片式傳感器不同,新研制的激光超聲掃描系統可非接觸式遠距離進行測試,無需基線數據即可自動檢測損傷,進行損傷診斷。正是因為不依賴于先前的基線數據,系統可將因溫度和加載條件的變化而產生的錯誤警報降到最低。鳴謝本研究由韓國國家研究基金會國家研究實驗室計劃(2010-0017456)和位于俄亥俄州代頓的美國空軍研究實驗室資助同時感謝波音公司