飞机机翼有效载荷改装

By土耳其 RMC Engineering

土耳其的一家飞机运营公司希望在不大幅影响飞机包络线的情况下调整机翼载荷。任何飞行器都是为特定的飞行速度而设计的，这种飞行速度受到机翼颤振的限制。因此，任何影响机翼固有频率的因素都有可能降低飞行速度，缩小飞行范围。飞机运营商不希望出现这种情况，因为降低飞行高度的速度会增加运营成本，延长飞行时间。

客户是当地的飞机操作员，他要求对飞机机翼进行模态测试。由于运营商没有工程部门，他们把这项测试作为Dewesoft合作伙伴RMC Engineer在土耳其的一项工程服务。当前配置的飞机包线是未知的。因此，对当前和修改后的机翼进行模态试验。此外，这是一个紧急测试案例，因为这架飞机只能在非常有限的两天时间内使用。

首先，降低飞机轮胎的压力，使飞机边界条件与飞行相似。试验必须进行得非常快，在现场进行初步模态分析只是为了验证数据。整个数据采集过程用Dewesoft Sirius数采来完成， Dewesoft 模态振动台 MS-440激励。实际上，通过易于使用的 Dewesoft 硬件和软件配置可以完成整个测试。

SIRIUS DAQ 是一个 USB 和 EtherCAT总线的数据采集系统，具有灵活性、模块化、可扩展性和安全性。这个简单易用的设备可防止测量过程出现错误，并且提供了几乎无限的配置可能。模块可配置成1至16个模拟通道，模块可通过同步线拓展通道。模拟通道的配置理论上可连接几乎任何类型的传感器。

模态振动器允许使用各种激励信号，测试更大更复杂的结构。该 Dewesoft 系列的模态激振器，轻巧，功能强大，电磁驱动，可高达15千赫，并提供力量水平高达440北最大行程25毫米。

这个案例中，在机翼上安装了几个单轴加速度计—— Dynalabs 3002DE ——并在机翼尾端安装一个模态激振器。该结构首先在软件几何编辑器中以图形方式定义。然后选择激发点和响应点。模态振动台提供力激励输入，加速度计测量加速度输出响应。当软件收集数据时，测试点被激活。突发随机激励机翼，通过50个传感器布点采集振动信号。

在 Dewesoft x 模态测试软件中的动画，描述频率响应函数(FRF)的峰值初始模态形状。这可快速了解测量的数据质量。

Dewesoft 模态软件是 Dewesoft软件的其中一个专业插件模块。模态测试专业应用于模态测试分析，例如机械结构或电气系统，以确定传输特性(振幅和相位)在一定的频率范围。
模态测试模块用于，激振器产生突发随机信号，并通过选择 FRF 图中的峰值对初始模态进行阵型描绘。在测量过程中自动计算 FRF 图，使测量位置的相位和一致性可视化。可视化模态阵型可以确认测试数据质量，最后详细的数据分析在RMC 总部完成。

模态测试模块是动态信号分析(DSA)软件包的一部分，还包括一系列其他模块，如阶次跟踪和动平衡。设备小巧便携，可灵活配置应用方案，应对故障诊断和其他应用需求。

模态试验和分析结果表明，飞机员可使用有效载荷修改的飞机。由于试验只持续了两天，飞机的运行没有受到影响。

飞机机翼的模态测试通常需要很长的时间来准备和完成执行，例如至少2周。然而，易于使用的 Dewesoft 数据采集系统及其模态激振器允许我们在两天内完成挑战。