Способ испытаний изделий космической техники на виброакустическое воздействие



Способ испытаний изделий космической техники на виброакустическое воздействие
Способ испытаний изделий космической техники на виброакустическое воздействие
Способ испытаний изделий космической техники на виброакустическое воздействие
Способ испытаний изделий космической техники на виброакустическое воздействие
G01N29/00 - Исследование или анализ материалов с помощью ультразвуковых, звуковых или инфразвуковых волн; визуализация внутреннего строения объектов путем пропускания через них ультразвуковых или звуковых волн через предметы (G01N 3/00-G01N 27/00 имеют преимущество; измерение или индикация ультразвуковых, звуковых или инфразвуковых волн вообще G01H; системы с использованием эффектов отражения или переизлучения акустических волн, например акустическое изображение G01S 15/00; получение записей с помощью способов и устройств, аналогичных используемым в фотографии, но с использованием ультразвуковых, звуковых или инфразвуковых волн G03B 42/06)

Владельцы патента RU 2756143:

Акционерное общество "Центральный научно-исследовательский институт машиностроения" (АО "ЦНИИмаш") (RU)

Изобретение относится к области машиностроения, а более конкретно к виброакустическим испытаниям. Способ испытаний изделий космической техники на виброакустическое воздействие заключается в том, что в пространстве между испытуемым объектом и расположенным вокруг него излучателями звукового сигнала создается акустическое поле. Поле имеет заданную амплитудно-частотную характеристику. Излучатели и контрольные микрофоны располагают в месте проведения испытаний на разных уровнях в вертикальном направлении. При этом обеспечивают уровень звукового воздействия, распределенный по высоте испытуемого объекта. Достигается повышение достоверности виброакустического воздействия. 3 ил.

 

Изобретение относится к области виброакустических испытаний объектов, таких как космические аппараты, контрольно-измерительные приборы или любой другой объект, надежность работы которого может быть оценена с помощью высокоинтенсивных виброакустических испытаний. В частности, данное изобретение относится к использованию акустических систем в прямом поле для проведения виброакустических испытаний и к средствам управления для увеличения полосы пропускания управления акустическими системами прямого поля, имеющими множество выходов, подключенных к раздельно управляемым группам акустических преобразователей.

Известен способ для испытаний изделий на акустическое воздействие (см. патент № SU 765682 A1). По этому способу акустическое поле создают путем помещения испытуемого объекта в реверберационную камеру с дифракционными решетками.

Анализ показал, что недостатком данного способа является отсутствие учета влияния испытуемого объекта на однородность поля, а так же невозможность контроля распределения акустических полей разного уровня по высоте изделия.

Известна способ испытания изделий на прочность и устойчивость к воздействию акустических шумов (см. патент № RU 186071 U1 от 28.12.2018). По этому способу испытание изделий осуществляется помещением их в камеру замкнутого объема в виде пятиугольной призмы. Акустическое воздействие создается с помощью нескольких акустических колонок, установленных по внешнему объему камеры, по одной в отверстиях всех стенок, дне и крышке камеры. Испытуемое на воздействие акустических шумов изделие устанавливается на дне камеры.

Недостатками данного изобретения являются невозможность контроля распределения акустического поля вокруг изделия и невозможность испытания космической техники из-за ограничений по габаритам камеры.

Наиболее близким по способу создания акустического воздействия к предлагаемому является способ акустического тестирования в прямом поле (см. патенты № US 2012/0300580 A1, № US 9.109.972 В2, № US 9.683.912 В2, № US 10.014.959 В2, № US 10.295.434 В2). По этому способу акустическое воздействие реализуется акустическим полем, создаваемым акустическими излучателями. Излучатели разделены на группы в зависимости от положения вокруг испытуемого объекта. Каждая группа связана с системой управления и контроля, получающей сигналы от контрольных микрофонов.

Анализ показал, что недостатком данного способа является невозможность создания акустических полей разного уровня по высоте тестируемого изделия.

Изобретение по патенту US 2012/0300580 A1 выбрано в качестве прототипа.

Задачей, на решение которой направлено заявленное изобретения, является создание акустического поля с изначально задаваемыми характеристиками в области пространства между акустическими излучателями и испытуемым объектом.

Техническим результатом, который обеспечивается изобретением, является повышение тождественности реальной и стендовой нагрузок виброакустического воздействия на изделия за счет создания акустического поля с заданными уровнями акустического давления в пространстве вокруг исследуемого объекта.

Указанный технический результат достигается, тем, что акустическое поле создается в пространстве между испытуемым объектом и расположенными вокруг него как по радиусу, так и по высоте испытуемого объекта акустическими излучателями и контрольными микрофонами, и контролируется системой управления и коррекции.

Распределение амплитудно-частотной характеристики по уровню (высоте) испытуемого объекта обеспечивается расположением на заданных уровнях акустических излучателей и контрольных микрофонов. Контроль акустического поля осуществляется за счет функциональной связи акустических излучателей каждого уровня с системой управления и коррекции, по сигналу с контрольных микрофонов данного уровня.

Сущность изобретения иллюстрируют следующие графические материалы:

фиг. 1 - расположение акустических излучателей (1) и контрольных микрофонов (2) в радиальном направлении вокруг исследуемого объекта (3);

фиг. 2 - расположение акустических излучателей (1) на различных уровнях вокруг испытуемого объекта (3);

фиг. 3 - связь контрольных микрофонов (2) и акустических излучателей (1) с системой управления и коррекции (4).

Испытание изделий космической техники на виброакустическое воздействие с контролируемым распределением амплитудно-частотной характеристики по высоте испытуемого изделия осуществляется созданием акустического поля в пространстве между испытуемым объектом и акустическими излучателями. Контроль заданного распределения амплитудно-частотной характеристики осуществляется расположенными в пространстве между испытуемым объектом и акустическими излучателями контрольными микрофонами и системой управления и коррекции, функционально связанными с акустическими излучателями. Система управления и коррекции акустического поля формирует и подает на акустические излучатели сигнал, формирующий требуемые акустические уровни.

Осуществление данного способа возможно с применением акустических излучателей RFC HDL 28-А (https://arispro.ru/akusticheskie-sistemy-i-gromkogovoriteli/koncertnye/lineynye-massivy/rcf/d-line/hdl-28-a/) и микрофонов NTI Audio М4261 (https://www.dj-store.ru/oborudovanie/mikrofony/izmeritelnye-mikrofony/32173_nti-audio-m4261.html).

Способ испытаний изделий космической техники на виброакустическое воздействие, заключающийся в создании в пространстве между испытуемым объектом и расположенным вокруг него микрофонами и излучателями звукового сигнала акустического поля с заданной амплитудно-частотной характеристикой, контролируемой системой управления и коррекции, отличающийся тем, что путем расположения излучателей и контрольных микрофонов в месте проведения испытаний на разных уровнях в вертикальном направлении обеспечивают уровень звукового воздействия, распределенный по высоте испытуемого объекта.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к метрологии, в частности к устройствам для измерения геометрических параметров трехмерного образа объектов из звукоотражающих материалов. Устройство для измерения геометрических параметров трехмерного образа изделий или объектов из звукоотражающих материалов, содержащее эталонное кольцо, охватывающее контролируемое изделие или объект, измерительные органы в виде ультразвуковых приемо-передающих датчиков, расположенных на внутренней поверхности кольца, и отсчетную систему.

Использование: для неразрушающего контроля качества клеевых соединений разнородных деталей. Сущность изобретения заключается в том, что калибруют ультразвуковой дефектоскоп по образцам, имитирующим многослойное соединение «керамика - клеевое соединение – ПКМ (полимерный композитный материал) - клеевое соединение - металл» с искусственно созданными дефектами-непроклеями, при этом производят корректировку амплитуды реверберационных колебаний на объекте контроля до уровня реверберационных колебаний на образце, далее излучают в клеевые соединения многослойного соединения ультразвуковые волны, принимают реверберационные колебания при наличии дефекта-непроклея, затем корректируют диапазон развертки так, чтобы реверберационные колебания находились в пределах экрана дефектоскопа, далее анализируют диапазон развертки и делают заключение по признаку наличия реверберационных колебаний свидетельствующих о дефекте-непроклей многослойного клеевого соединения конструкции летательных аппаратов, кроме того для уточнения размеров найденного реверберационным методом дефекта-непроклея клеевого многослойного соединения применяют амплитудный теневой ультразвуковой метод при котором ультразвуковые волны введенные в многослойное клеевое соединение посредством прямого излучающего ультразвукового пьезоэлектрического преобразователя со стороны керамики фиксируются прямым приемным ультразвуковым пьезоэлектрическим преобразователем расположенным с противоположной стороны многослойного клеевого соединения при отсутствии дефекта-непроклея, либо не фиксируются при наличии дефекта-непроклея из-за их затенения расположенным на пути распространения ультразвуковых волн дефектом-непроклеем, при этом ультразвуковые волны формируется в диапазоне частот от 2,25 МГц до 3,5 МГц, а несоосность прямых излучающего и приемного ультразвуковых пьезоэлектрических преобразователей не должна превышать половину диаметра их пьезоэлементов.

Изобретение относится к измерительной технике и предназначено для калибровки пьезометрических датчиков, в частности для создания регулируемого воздействия на калибруемые пьезодатчики. Стенд включает массивное основание, систему из четырех направляющих стержней.

Изобретение предназначено для океанологических исследований и может быть использовано при построении автономных и зондирующих устройств для определения комплексных гидрофизических параметров морской воды, а также может быть использовано для контроля различных примесей, пузырьков газа, взвешенных твердых частиц не только в морской, но и в речных и сточных водах и для исследования физических свойств воды, смесей жидкостей и уточнения эмпирических выражений при определении термодинамических величин и молекулярных свойств жидкостей.

Группа изобретений относится к модулю (14) обнаружения кавитации для обеспечения сигнала обнаружения кавитации, приспособленному для соединения с управляющим клапаном гидродинамической системы с созданием акустической связи. Управляющий клапан содержит корпус, который содержит внутреннюю камеру.

Изобретение относится к области акустических измерений. Способ изготовления искусственного отражателя для волноводного метода контроля длинномерных объектов из полимерного композиционного материала включает нанесение на образец искусственного отражателя.

Использование: для контроля качества сварных швов. Сущность изобретения заключается в том, что устройство для контроля качества сварных швов содержит ультразвуковой преобразователь с прижимным устройством, шток и средство для перемещения преобразователя, содержащее направляющую и каретку, при этом на конце штока установлена съемная головка, содержащая узел крепления, амортизатор, зажимной элемент для установки преобразователя, узел крепления содержит колодку с пазом и зажимным винтом, средство для перемещения ультразвукового преобразователя содержит каретку с роликом, установленную на направляющей, на каретке установлен датчик отсчета пути и закреплен шток, на направляющей закреплена установочная сменная втулка.

Использование: для генерации ультразвуковых колебаний. Сущность изобретения заключается в том, что генератор ультразвуковых колебаний содержит транзисторные полумосты и блок управления, соединенный с указанными транзисторными полумостами с возможностью управления их работой, причем указанные транзисторные полумосты образуют два каскада транзисторных полумостов, а указанный генератор дополнительно содержит электромагнитно-акустические преобразователи, подключенные к указанным каскадам транзисторных полумостов по матричной схеме таким образом, что электромагнитно-акустические преобразователи в каждой строке матричной схемы подключены к соответствующему одному из транзисторных полумостов, относящихся к одному из указанных каскадов транзисторных полумостов, а электромагнитно-акустические преобразователи в каждом столбце матричной схемы подключены к соответствующему одному из транзисторных полумостов, относящихся к другому каскаду транзисторных полумостов, при этом блок управления выполнен с возможностью выдачи заданных управляющих сигналов на транзисторные полумосты, соответствующие заданной строке матричной схемы, и транзисторные полумосты, соответствующие заданному столбцу матричной схемы, с обеспечением возможности протекания электрического тока через катушку одного из указанных электромагнитно-акустических преобразователей, соответствующего указанным строке и столбцу матричной схемы, что обеспечивает возможность генерирования ультразвуковых колебаний указанным электромагнитно-акустическим преобразователем.

Использование: для определения акустической анизотропии слабоанизотропного проката. Сущность изобретения заключается в том, что в исследуемый технический объект, изготовленный из проката, излучают ультразвуковые импульсы поперечно-поляризованных горизонтальных волн, принимают серию эхо-сигналов, возникающих в результате отражений ультразвука от противоположной поверхности границы объекта, определяют величину временного сдвига между импульсами упругих волн, поляризованных вдоль и перпендикулярно направлению проката, и по ее значению вычисляют параметр акустической анизотропии, величина временного сдвига определяется на основании статистической обработки значений массива временных сдвигов суммарного импульса, полученных в процессе их измерения при повороте преобразователя вокруг вертикальной оси в диапазоне углов от 0 до 90°, величина акустической анизотропии и ее случайная средняя квадратическая погрешность вычисляются по формулам, определение необходимых временных сдвигов анализируемых импульсов осуществляется по точкам перехода сигнала через ноль, максимально близким к «центрам тяжести» импульсов.

Использование: для калибровки электроакустического преобразователя с большим отношением продольного размера к поперечному. Сущность изобретения заключается в том, что чувствительность калибруемого преобразователя определяют по отношению выходных напряжений калибруемого и опорного преобразователей при облучении преобразователей цилиндрической звуковой волной.

Группа изобретений относится к области машиностроения. Устройство настройки, коррекции и формирования динамического состояния вибрационной технологической машины содержит опорную поверхность, компрессор, вибратор, упругий элемент.
Наркология
© Патентный поиск, поиск патентов на изобретения - FindPatent.RU 2012-2024
Политика конфиденциальности 2020-11-17 2021-09-28T09:40:43
Наверх