半球谐振陀螺是基于哥氏效应测量角速度的新型固态陀螺,具有结构简单、精度高、功耗低、寿命长、可靠性好、抗空间辐射等优点,是捷联惯性导航系统的理想陀螺仪,在宇航领域具有独特的应用优势。激光测振仪和振动分析软件配合使用可以测量陀螺的拍频现象,且有极高的频率分辨率,并得到品质因数。拍频现象,请观看视频:
太阳帆以太阳光光压为推进动力,是一种独特的推进方式,它超越了对反应物料的依赖。其工作原理是:利用太阳帆将照射过来的太阳光(光子)反射回去,由于力的作用是相互的,太阳帆在将光子“推”回去的同时,光子也会对太阳帆产生反作用力,从而推动飞船前进。太阳帆不但要有较小的自身荷载,而且也要具备近乎完美的反射面。由于单个光子所传送的动量非常小,为了拦截大量的光子,太阳帆必须有一个大的表面积。在地面上进行太阳帆模拟测试,工程师们面临的有三大挑战:--太阳帆表面积大,厚度比纸还薄--不能忽略大气中的空气质量影响,要求在真空环境下测试--模态测试时,测量点密度高,要求将太阳帆表面分成若干个区域进行测量。本文讨论的是22bet面临的唯一难题:真空环境下的太阳帆的模态测试图1:4m×6m可充气通信天线模型图2:真空室内四象限膜的正方形太阳帆(边长20m)图3:真空室图4:置于密封加压罐内的PSV-400全场扫描式激光测振仪图5:真空室内的扫描反射镜系统(SMS)图6:四象限膜的正方形太阳帆的磁激励系统图7:太阳帆系统的一阶模态(0.5Hz)鸣谢22bet要感谢美国国家航空航天局批准发布这篇文章
飞机制造的第一要素就是安全性,新一代航空发动机总是比上一代的燃耗低。安全性从最小部件(如涡轮叶片)的使用寿命开始。三维扫描式激光测振仪具有高空间分辨率,直接从FE模型中导出测量网格,实时显示被测对象,快速精确地显示出最大应力的位置及数值,花费在各叶片的仪器成本基本为零。该测试方法已为世界各地的发动机制造商广泛使用。随着发动机变得越来越轻,叶盘(叶片组成的叶盘)被用于高压压缩机中。要实现安全操作,就必须调节叶片的本征频率,扫描式激光测振仪可以快速地提供必要数据?!喟咐畔?,请与22bet联系
碳纤维增强塑料是性能优良的轻质结构,被广泛用于航空工业。使用纤维增强复合材料时,在生产和工作期间检测出缺陷并将其定位(如分层或裂纹等)极其重要?!袄寄凡ā笔侵冈诒“褰峁股洗サ谋砻娌?,它能够与不同类型的材料缺陷相互作用,使缺陷可见,因此,兰姆波在无损材料测试中起着重要作用。扫描式激光测振仪已为世界各地的工程师们用于材料测试。其能高空间分辨率可视化传播兰姆波,并记录每个扫描点的3D振动矢量,在分析时将其分解成典型的S和A波,是用于兰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22bet信息,请与22bet联系
由韩国先进科学技术研究院(KAIST)科研团队开发的激光超声扫描系统,主要包括以下几个部分:提供超声激励信号的Nd:YAG固体激光器、用于超声传感的PSV全场扫描式激光多普勒测振仪和用于扫描的检流计。通过扫描激励激光或测量激光(或同时进行),可以在目标表面生成超声波场图像并进行处理,以识别和定位复合材料或金属结构中的裂纹等缺陷。激光扫描系统还可获取目标结构上的撞击定位所需的训练数据集。系统采用非接触式方法,无需在目标结构安装传感器,能够创建具有高时空分辨率的超声波场图像,具有广泛的应用前景。图1由KAIST科研团队开发的激光超声扫描系统激光超声扫描系统的研发图1显示的是由KAIST开发的激光超声扫描系统。对结构上的特定点进行激励,扫描目标区域得出超声波场图像(图2a)?;蛘叻垂?,给对目标区域进行扫描式激励,测量固定点得出超声波场图像(图2b)。此外,扫描系统还可以与贴片式压电换能器搭配使用(图2c)。图2:三种不同的扫描方案:(a)定点式激励和扫描式测量,(b)扫描式激励和定点式测量,(c)贴片式PZT激励和扫描式测量非接触式分层检测如图3所示,使用激光超声扫描系统来检测波音公司提供的多层复合材料板中的隐形分层。超声波在传输过程中遇到内部分层时,会在分层处产生波的散射和绕射,如(图4左)所示。KAIST采用驻波滤波器以突出分层效果,如(图4右)所示。图3波音公司提供的多层复合材料板图4使用波场图像检测分层(左),进一步图形处理后(右)激光超声扫描系统用于撞击定位接下来,如图5所示,激光扫描系统用于精确定位铝制机身所受撞击位置,该飞机机身由美国俄亥俄州代顿的空军研究实验室提供。弯曲的测试段上装有两个垂直板和三个水平加强筋,这增加了试样的复杂性,在机身内表面装有7个PZT传感器。首先,开启激励后,使用PSV系统测量撞击位置的响应,得出撞击位置与PZT传感器之间的脉冲响应函数(IRF)。然后,将各种潜在撞击位置和PZT传感器的测量数据组成训练数据集IRFs。a)PSV系统b)前视图c)后视图d)侧视图图5铝制机身的撞击定位测试图6真实撞击试验中得出的撞击定位结果红色:可能的撞击位置;黑色:实际的撞击位置一旦实际的撞击事件发生,则记录撞击响应并与训练数据IRFs相对比。最后,从训练数据集中选择相关性最大的训练数据IRF,并确定撞击位置。如图6所示,尽管被测样本很复杂,相关图成功地定位了撞击事件。总结与展望与传统贴片式传感器不同,新研制的激光超声扫描系统可非接触式远距离进行测试,无需基线数据即可自动检测损伤,进行损伤诊断。正是因为不依赖于先前的基线数据,系统可将因温度和加载条件的变化而产生的错误警报降到最低。鸣谢本研究由韩国国家研究基金会国家研究实验室计划(2010-0017456)和位于俄亥俄州代顿的美国空军研究实验室资助同时感谢波音公司