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  • 航空輪胎測試
    發布日期:2020-09-30 09:27:10

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    航空輪胎是必須滿足高質量標準關鍵部件。飛機在機場跑道上滑行時,輪胎的低頻振動會影響飛機操控性,并可能導致起落架產生不期望的疲勞誘發振動(擺振)。航空輪胎振動分析可以獲取輪胎的動力學特性,確定輪胎的特征頻率和定義完整的輪胎模態振型。

     

    通過這個模型,工程師可以客觀地評估他們所擔心相鄰組件的振動問題,因為這些問題可能會導致很嚴重的后果:過度振動可能會導致飛機組件過早疲勞失效。

    試驗裝置

    將完整A320航空輪胎均勻噴上反光漆,安裝在一個由白噪聲激勵信號驅動的激振器上。在距離輪胎2.5m,Polytec公司的三維掃描激光測振儀PSV-500-3D系統來測量輪胎的徑向、切向和軸向的振動響應。

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    1 A320車輪的測量網格(由SOPEMEA集團提供,法國Velizy)

     

    如圖1所示,在輪胎和輪轂布置高測點密度,測點超過100。由于白噪聲激勵的非周期性,另加載重疊66%的漢寧窗。測量30Hz到400Hz范圍內的工作變形(ODS),頻響函數(FRF)相干性。工作變形(ODS)從測試數據得出。該試驗數據還導入至專門模態分析軟件,進行更完整的分析和模型驗證。

    測試結果

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    2 航空輪胎37 Hz (a)和353 Hz (b)時的工作變形

     

    主共振發生在37、69和353Hz處。37Hz處,單純出現輪胎彎曲變形(圖2a)。在353 Hz處,輪轂發生彎曲振動,輪胎出現更嚴重的彎曲變形(圖2b)。諧振頻率之間的相干性降低,但在峰值附近的區域足以用于工作模態驗證分析。

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    總結和展望

    PSV-500-3D掃描式激光測振儀的設備安裝簡單,具有很高的空間測點密度,有效提高了航空輪胎的試驗模態分析數據質量,無需破壞被測結構便可簡單快速獲取良好的模態振型。

    上述雖然只是航空振動的個案,但預示了未來航空航天業使用3-D掃描式激光測振儀來測量飛機組件的一個日益增長的趨勢。


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