Havacılık Ortamlarında Şok Testleri Yapmak için En İyi Uygulamalar

Havacılık Ortamlarında Şok Testleri Yapmak için En İyi Uygulamalar

Şok testleri, havacılık endüstrisinde kritik bir süreçtir, bu bileşenleri ve sistemleri başlatmak, sahne ayrılıkları sırasında deneyimlenen sert geçici yüklere dayanabiliyor ve piroteknik hareket değerlendirmesi, atmosferik yeniden tanımlı ve iniş yapan bir şok testi programı, yapısal bütünlüğü doğrular, görev-kırıklama maliyetlerini azaltır ve yaşam döngüsü maliyetlerini azaltır. Planlama, yürütme ve analiz aşamaları boyunca en iyi uygulamaları uygulamak için önemlidir.

1. Thoroughly Define Test Gereksinimleri Tanımlamak

Herhangi bir şok testi yapılmadan önce, proje ekibi, test yazısı için beklenen şok ortamı ve geçiş / güç kriterlerini yakalamak için açık ve tam bir gereklilik belirlemelidir.Inadequate gereksinimi tanımı test başarısızlığı ve rework en yaygın kök nedenlerinden biridir.

Şok Çevresini Karakterize Etmek

Tüm şok kaynakları, bileşeninin hizmet yaşamında karşılaşacağını tanımlayın. Ortak havacılık şok ortamları şunları içerir:

• [FONT:0]Pyrotechnic şok[Dönetici: 1/Döncük cıvatalardan, kümeslenmiş eklemlerden ve sahne ayrılık cihazları, genellikle yüksek frekanslarla karakterize edilir ( 10 kHz'ye kadar) ve kısa süreler (birkaç milisaniye).
• [FONT:0]Mechanical şok[[Dönder: 1) iniş etkisi, kargo dağıtımı veya sert yerleştirme olayları, tipik olarak daha düşük frekanslarda, ancak daha yüksek yer değiştirme amplitüdleri.
• [0]Acoustic şoku[[Dönetici:0) roket motorları veya süpersonik akış tarafından üretilen, bu da dürtü yükleri olarak ortaya çıkan yapısal titreşimleri tetikleyebilir.
• [0]Transportasyon şoku[Dönlendirme, yol taşıma veya son entegrasyondan önce hava asansörleri.

Her şok türü için beklenen zirve hızlandırıcısını (g-site), pul süresi, dalgaformu (yarısı, testere veya karmaşık geçici), ve beklenen olayların sayısını belirtin. Önceki uçuşlar veya alt sistem testlerinden alınan veriler, bu şok yanıt spektrumunun temelini oluşturur (SRS) gereksinimi.

Referans Geçerli Standart Standart Standartları

Test sonuçlarının tutarlılığını ve defenzibilitesini sağlamak için havacılık standartlarını kabul etmek için Adhere to familiar havacılık standartları. Key documents şunları içerir:

• [FONT:0]MIL-STD-810[[DD-810] [Dönetici Yöntem 516, Şok) - askeri ve ticari havacılık ekipmanları için yaygın olarak kullanılır.
• [FONTA-STD-7001[[DÜT:1] - NASA maaş yükleri ve alt sistemler için piroteknik şok testi yönergeleri sağlar.
• [FONT=0]SMC-T-008[[Döntilmiş: Uzay ve Füze Sistemleri Merkezi şok testi için standart.
• [FONT=0)ASTM E2239[Dönetici: 1) Malzemelerin sıkıştırıcı şok testleri için pratik.

Bu standartlar test seviyelerini, kabul edilebilir toleransları, araçlama gereksinimleri ve veri azaltma yöntemleri tanımlar. Müşterinizin gereksinimleri ve amaçlanan uygulama ortamı ile uyumlu standart seçin.

Clear Pass /Fail Kriterleri

Test kabulü için sayısal ölçümler. Tipik kriterler şunlardır:

• Yapısal başarısızlık (kahkahalar, kalıcı deformasyon veya kırılma).
• Fonksiyonel bozulma - bileşen performans parametrelerini korumak zorundadır (örneğin, elektrik sürekliliği, mühür bütünlüğü, optik hizalama) şok maruz kaldıktan sonra.
• Olaydan sonra belirtilen sınırlar içinde mükemmel titreşim seviyeleri.
• Yıkıcı olmayan denetim (NDI) ile incelenen kompozit malzemelerde yorgunluk veya delaminasyon belirtileri yoktur.

Document all criteria in the test plan and review them with the customer before testing begins.

2. Test Ortamı hazırlayın ve düzeltme

Şok test verilerinin kalitesi, test makalenin nasıl monte edildiği ve şokun nasıl tanıtıldığı ile yoğun olarak etkilenmektedir. Kötü tasarlanmış bir fikstür veya kontrol edilmemiş çevresel koşullar geçersiz sonuçlar doğuran eserler sunabilir.

Tasarım Temsilcisi Fixtures

Test fikstürü, faizin en yüksek şok frekansının üzerinde iyi olduğunu doğrulamak için gerçek yüklemenin sınır koşullarını mümkün olduğunca yakından test etmek gerekir.Test makaleyi sonlu elemanlar analizi (FEA) kullanın.

Kontrol Çevre Değişkenleri

Bir sıcaklık- ve nem kontrollü bir ortamda uçuş bileşeni bu tür koşullarla karşılaşacaktır. Aşırı koşullar için, ısıtılmış odaları şok test kurulumuna dahil edin. Yakın zamanda izolasyon tabloları veya gecikme testleri kullanarak yakındaki ekipmandan titreşim ortamına ekleyin.

Test Kurulum Thoroughly

Test makalesinde ve fikstürde birden çok yerde hızlanan bir hız ölçerler yerleştirin ve yanıtları yakalamak için. Tüm üç eksenli hızlayıcıları aynı anda ölçmek için tribnometre kullanın. Montajları temiz, düz ve serbest bırakabilir kaplamalar.

Uygulamalı şok maçlarını doğrulayan en az bir kanal kayıt, SRS. Difer ile test makalesi arasında belirtilen SRS. Diferansiyel ölçümler, montaj yöntemi nedeniyle herhangi bir amplifikasyonu veya değerlendirmeyi tanımlamaya yardımcı olur.

3. Seç ve Geçerlilik Uygun Test Ekipmanı

Şok nesil ekipmanın seçimi doğrudan doğruyu ve tekrarlanabilirliği etkiler. Ortak havacılık şok testi yöntemleri, ücretsiz düşen kuleler, etki çekiçler, resonant plaka sistemleri ve elektrodinamik sallayıcılar geçici şok için yapılandırıldı.

Drop Towers ve Şok Makineleri

Drop kuleleri yüksek çözünürlükte (yaklaşık 10.000 g) yarı-sibrasyonları, yüksek çözünürlükte 0.1 ila 10 ms ile kullanabilir. programlanabilir fren sistemleri veya ezilebilir malzemeler kullanın (örneğin, liderlik kones, hissettim peds) damlacıklı kesme profili kontrol etmek için.

Pyrotechnic Shock Simulators

piroteknik olayları basitleştirmek için, resonant plaka (tuned fikstür) yöntemleri veya doğrudan patlayıcı suçlamaları kullanılır. Bunlar yüksek frekanslı, yüksek frekanslı ayrılık olayları tipik olarak üretir.SRS'nin piroteknik simülatörü kullanarak, katı güvenlik protokolleri takip eder ve SRS'nin tolerans gruplarının (tipik olarak ±3 dB) gereksinimini doğrudan doğrulamaktadır.

Şok Transients için Elektrodinamik Shakers

Modern salak kontrolörleri sentetik şok pul pul pul pullarını (örneğin, SRS sentez) veya alan verileri kaydettirebilir ve piroteknik suçlamaların tehlikelerini kaçınır. Ancak, salak amplitude çok yüksek frekanslarda ve yüksek seviyede sınırlı olabilir.Her zaman gerekli şok spektruma karşı mükemmel bir tekrarlanabilirlik sunar.

Data Acquisition System (DAS) Gereksinimler

Bir DAS örnekleme oranı ile en az 10 kez şok sinyalinde en yüksek frekans bileşeni (örneğin, 10 kHz bant genişliği için 100 kHz). Sistemin yeterli dinamik aralığına sahip olmasını sağlayın (16 bit veya daha yüksek) ve tüm kanalların 1 mikrosaniye içinde senkronize edilmesi.

Düzenli olarak bir hız ölçer, sinyal koşullayıcıları ve ISO 17025 veya eşdeğer standartlara göre kayıt cihazları. Test verileri ile kalibrasyon kayıtlarını tut.

4.Enliminary ve Low-Level Testleri

Tam şok seviyesini uygulamadan önce daha düşük plak “shakedown” testleri yürütmek pahalı uçuş donanımlarının zarar görmesini ve hataları ortaya koymak.

Ölçümleme ve Data Quality Verification

Hedef g seviyesinden 10-20'de, tüm hız ölçümlerinin doğru şekilde okuduğunu ve kaydedilen dalgaformlarının temiz olduğunu (no klipler, elektrik gürültüsü veya damlaoutlar) SRS'nin uygulanan puldan hesaplandığını ve gerekli spektruma kıyasla, test parametrelerini veya fikstür yapılandırmasını düzeltdiğini doğru bir şekilde karşılaştırdığını doğrulayın.

Resonance ve Modal Test

Kombinasyon doğal frekanslarını tanımlamak için toplanan test makalesinde düşük seviyeli bir sine süpürücü test yapın. Bu bilgi şok yanıt verilerini yorumlayıp belirli modların aşırı heyecanlandığını gösterebilir.

Adım-Wise Tam Seviyeye Arttırıyor

Her adımda şok amplitüdünü artırmak (örneğin,% 25,% 50,% 75, daha sonra% 100) ve test makaleyi görsel ve işlevsel olarak inceler. Gürültü, vibrasyon veya performanstaki herhangi bir değişiklik. Bu artış yaklaşımı, kesikli hasarın erken bir uyarısını sağlar ve başarısızlık meydana gelirse kök nedenini izole eder.

5. Meticulously Document and Analyze Test Sonuçları

Kapsamlı dokümantasyon, uygulanabilir mühendislik bilgisine ham test verilerini dönüştürür. Zavallı kayıt tutma tekrar test, yanlışlama ve sertifikasyon gecikmelerine yol açabilir.

Data Record and Reduce

Tüm ham zaman tarihi verileri endüstri standart formatlarda (örneğin UFF, MATLAB veya Veridian) her test etkinliği için aşağıdaki metadatayı kayıt edin:

• Test makale tanımlama ve yapılandırma (prodük numaraları, modifikasyonlar ve yönelim dahil).
• Şok nabız parametreleri (g- level, süresi, dalga form).
• Tüm sensör lokasyonları ve yönelimleri.
• Fixture details (mal, bağlantıcı tork, arayüz boyutları).
• Çevre koşulları (sıcak, nem, barometrik baskı).
• Test sırasında gözlemlenen herhangi bir anomali.

Şok yanıt spektrumunu hesaplamak için zaman alan verileri (SRS) standart küçük örnek oranı (tipik olarak 1/10 bağlantı grupları) frekans aralığı üzerinden (genellikle 10 Hz ile 10 kHz) karşılaştırarak birincil metriktir.

Tanım ve Yorum Anomalies

Test makalesinin şok masasında yeterli şekilde izole edilmediğini gösteren beklenmedik zirvelere bakın. Test makalesi başarısız olursa, tam bir başarısızlık anısını belirlemek için verileri inceleyin (örneğin, bir gerginlik göstergesinde aniden, elektriksel sürekliliği kaybı veya hızlanma şeklinin kaybı)

Doküman Tasarım Geri Dönüşüm

Test sonuçlarını FEA modellerini doğrulamak için kullanın, güncelleme marjı-güvenlik hesaplamaları ve tasarım değişiklikleri için öneriler sağlayın. Örneğin, SRS belirli bir frekansta aşırı yanıt gösterirse, o modu değiştirmek için tıkayınmış elastomerik isolatörler veya sertleştirmeyi önerir.

Yönetim özeti, test hedefleri, konfigürasyon açıklaması, sonuçlar masaları, SRS arsaları ve sonuçları içeren resmi bir test raporu hazırlayın. Raporu iki hafta içinde tasarım ve sertifikasyon takımları ile Dağıtın.

6. Enforce Rigorous Safety Measures

Şok testleri depolanan enerjiyi, yüksek hızları ve - piroteknik simülatörü durumunda - enerjik malzemeler. Güvenlik test kampanyası boyunca en iyi öncelik olmalıdır.

Koruyucu Engeller ve Personel Kontrolleri

Testin etrafındaki şeffaf veya ağ bariyerleri, parça kırılma durumunda herhangi bir yıkımı içer. Test alanına sadece ateş veya düşme olayları sırasında gerekli personele erişim. Bölgenin yetersiz kaldığı zaman kazayı önlemek için geçici olarak ateş kullanan geçici sistemler kullanın.

Kişisel Koruma Ekipmanı (PPE)

Test alanında tüm personel güvenlik gözlüklerini giymeli, işitme koruma (shock testleri 140 dB'yi aşabilir), ve çelik destekli botlar. piroteknik cihazları kullanırken, patlamaya dayanıklı ve yüz koruyucuları ekleyin. hassas elektronik bileşenler için elektrostatik deşarj (ESD) önlemleri izleyin.

Acil Prosedürler ve Eğitim

Yangın, patlama veya yaralanma için acil müdahale planlarını geliştirin ve prova yapın. Yangın söndürücülerin, ilk önce tamir kitlerinin ve göz yıkama istasyonlarının erişimine açıktır. Sadece eğitilmiş ve yetkili operatörlerin şok testleri yapması gerekir; eğitim sertifikalarının kayıtlarının tutulması.

7. Ortak Pitfalls'lardan kaçının

Deneyimli test mühendisleri bile bu sorunların üstesinden gelebilir. Bu sorunların farkındalığı pahalı testlerin önlenmesine yardımcı olur.

Açıklama Sonuçların Yeniden Tanımlanması Sonuçlar

Eğer fikstür doğal frekansı şok frekansı aralığında düşerse, uygulanan pul, sınırsız veya açık olmayan bir şekilde genişletilecektir.Her zaman fikstür dinamiklerini kendi başına bir hıza doğrulayın.If resonance is present, redesign the fikstür to improve Erotic or add damping.

Hızölçümü Yaturma veya Debonding

Yüksek şoklar, her testten önce hızlanan bir hıza neden olabilir (belirli yüksek çözünürlükte sensör aralığına kadar) Sensörleri yeterli g-range (en azından 1.5x beklenen zirvede). piroteknik şok için, her testten önce 10.000 g veya daha yüksek puanlama dereceleri kullanarak göz önünde bulundurun.

Test Axis ve Kombinasyon Arasında Yanlışlık

Havacılık bileşenleri genellikle şok yönüne duyarlıdır. Test makalenin, şok ekseninin uçuş yönelimini oynadığı gibi yönlendirilmesini sağlayın. Mark orthogonal axes açıkça test fikstür ve bir lazer veya mekanik gösterge kullanarak hizalama konusunda.

Testler Arasında Kurtarma Zamanı

Hızlı başarıda çok sayıda şok olayı, gerçek hizmeti yansıtmayan toplu yorgunluk hasar veya ısıtmaya neden olabilir. Termal stabilizasyon süresine izin verin (genellikle testler arasında 30 dakika) ve beklenen yaşam sayısı artı bir güvenlik marjına sınırlandırmak.

Düşük-Amplitude, High-Frequency Content

Bazı test kurulumları, yüksek frekanslı bileşenlerden, fikstür uyum veya veri satın alma örnekleme oranı limitleri nedeniyle yapılır. Tüm şok sistemi yapın - jeneratörden sensöre kadar - en az 5 kHz mekanik şok ve 10 kHz için pirotechnic şok için.

8. Sonuç 8.

Uzaylı ortamlardaki şok testleri, titiz planlama, kesin uygulama, ayrıntılı analiz gerektiren ve güvenlik için dalgalanmaya dikkat çeken bir disiplindir.Bu en iyi uygulamaları takip ederek, açıkça tanımlanmış gereksinimleri ve temsilci fikstürleri tasarlayın, doğrulanmış ekipman kullanarak, artış testlerini yapmak ve her detayı belgelemek için - mühendisler sertifikayı destekleyen güvenilir veriler üretebilir ve uçuş donanımını artırabilir.

Sürekli gelişme önemlidir: Her test kampanyasından sonra, prosedürlerin düzeltilmesi, standart işletim prosedürlerinin güncellenmesi ve organizasyondaki içgörüler ile ilgili öngörüler için aşağıdaki gibidir:0)ASTM E2239), havacılık bileşenlerinin çoğu zaman amaçlandığı gibi performans göstermesini sağlar.[D-810]