Los sistemas RADAR láser Q1 y Q2 de Ommatidia LiDAR ofrecen un enfoque revolucionario para las pruebas de vibración del suelo al permitir mediciones sin contacto y de alta resolución de las vibraciones estructurales. A diferencia de los métodos tradicionales, la tecnología de Ommatidia puede medir las respuestas dinámicas en grandes estructuras de forma remota y sin alterar sus características físicas.
Desafíos en las pruebas de vibración del suelo tradicionales
Los límites de las pruebas modales tradicionales: desafíos de accesibilidad, precisión y densidad de datos
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Requisitos de configuración exhaustivos
Las pruebas GVT convencionales implican la instalación de cientos de sensores y andamios extensos para garantizar la cobertura de los componentes estructurales clave. Para las aeronaves grandes, esta configuración puede llevar semanas, requiriendo turnos de personal capacitado y una planificación precisa. -
Impacto de los sensores basados en contacto
La adición de sensores y cables, aunque mínima en peso, puede alterar ligeramente el comportamiento dinámico de las estructuras aeroespaciales ligeras. Esto puede afectar la precisión de los parámetros modales, como las frecuencias naturales y las formas de modo. -
Accesibilidad limitada
Ciertas áreas de una aeronave, como los interiores de las alas o los componentes de montaje alto, plantean desafíos logísticos para la colocación de sensores, lo que lleva a datos incompletos. -
Resolución de datos dispersa
A pesar de utilizar cientos de sensores, lograr mediciones densas y de alta resolución en grandes estructuras sigue siendo un desafío debido a los costes y las limitaciones logísticas. -
Dinámica no lineal
Muchos modos estructurales exhiben un comportamiento no lineal bajo condiciones específicas, lo que complica el análisis. Las herramientas de prueba actuales a menudo están mal equipadas para detectar y caracterizar eficientemente estas no linealidades.
Estas limitaciones subrayan la necesidad de un cambio de paradigma en las metodologías GVT para mejorar la precisión, la eficiencia y la escalabilidad.
Aeronave instrumentada para pruebas de vibración del suelo. Crédito: NASA
Modos longitudinales y de torsión adquiridos con el RADAR láser Q1 de Ommatidia LiDAR. Cada medición tomó menos de 10 minutos y abarca más de 18.000 formas de onda.
La promesa de las pruebas de vibración sin contacto
Revolucionando las pruebas de vibración del suelo: la precisión y la eficiencia de los métodos sin contacto
Las pruebas de vibración sin contacto ofrecen una alternativa innovadora a los métodos tradicionales, abordando muchos de los desafíos asociados con las pruebas GVT basadas en contacto. Las tecnologías como los sistemas basados en láser, incluido el RADAR láser, permiten mediciones remotas y precisas de datos vibracionales y modales en grandes estructuras de aeronaves.
Ventajas clave de las pruebas GVT sin contacto:
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Eliminación de sensores físicos
Al reemplazar los acelerómetros con sistemas basados en láser, las pruebas GVT sin contacto eliminan la necesidad de instalación de sensores, andamios y los desafíos logísticos asociados. Esto agiliza el proceso y minimiza la posible interferencia con el comportamiento dinámico de la estructura. -
Recopilación de datos de alta resolución
Los sistemas avanzados pueden capturar respuestas vibracionales en miles de puntos simultáneamente, proporcionando una densidad y resolución de datos sin precedentes. Por ejemplo, los sistemas RADAR láser pueden medir vibraciones en 128 puntos con alta precisión, ofreciendo información detallada sobre las formas de modo y la dinámica estructural. -
Accesibilidad a áreas complejas
Los sistemas sin contacto pueden escanear áreas de difícil acceso sin acceso físico, lo que garantiza una cobertura completa de toda la estructura. Esto es especialmente valioso para componentes como los estabilizadores verticales o los interiores de las alas. -
Detección mejorada de no linealidades
Los métodos sin contacto son más adecuados para detectar y analizar comportamientos no lineales en estructuras, lo que permite una validación de modelos más precisa. Las técnicas avanzadas, como la separación de fases y la excitación de barrido sinusoidal, mejoran aún más la fiabilidad de los datos modales. -
Reducción del tiempo de configuración y los costes
Al eliminar la necesidad de sensores físicos y cables, las pruebas GVT sin contacto reducen significativamente los tiempos de configuración, lo que lleva a ciclos de prueba más rápidos y ahorros de costes. Esto es crucial para los fabricantes aeroespaciales que operan bajo plazos de desarrollo ajustados.
Aplicaciones de las pruebas GVT sin contacto en el sector aeroespacial
Redefiniendo las pruebas aeroespaciales: aplicaciones versátiles de las pruebas GVT sin contacto
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Certificación de aeronaves y validación de modelos
Las pruebas GVT sin contacto proporcionan los datos de alta calidad necesarios para validar los FEM, lo que garantiza el cumplimiento de las normas de aeronavegabilidad. Su capacidad para detectar y analizar modos críticos la convierte en una herramienta invaluable para la predicción del flameo y la certificación estructural. -
Optimización del diseño
Los datos modales de alta resolución de los sistemas sin contacto respaldan las mejoras iterativas del diseño, lo que ayuda a los ingenieros a refinar el rendimiento y los parámetros de seguridad de las aeronaves. -
Pruebas y monitorización operativas
Más allá de las pruebas estáticas en tierra, los sistemas sin contacto se pueden implementar para pruebas operativas, capturando datos vibracionales durante las condiciones de vuelo o bajo cargas aerodinámicas simuladas. -
Reducción del tiempo de prueba para prototipos
Al eliminar semanas de configuración y reducir el tiempo de recopilación de datos, las pruebas GVT sin contacto aceleran el cronograma de desarrollo para nuevos prototipos de aeronaves, lo que reduce los costes generales del proyecto.
Forma modal calculada con FEM. Crédito: NASA
Ventajas clave de la tecnología de Ommatidia
1
Análisis de vibración sin contacto
Utilizando RADAR láser, el sistema de Ommatidia elimina por completo la necesidad de sensores físicos. Captura las vibraciones desde la distancia con una precisión submicrónica, lo que garantiza que el comportamiento dinámico de la estructura permanezca inalterado. Esto es particularmente ventajoso para los componentes de aeronaves ligeras donde incluso la masa añadida mínima puede influir en los resultados
2
Múltiples puntos de medición paralelos
El sistema RADAR láser Q1 de Ommatidia proporciona mediciones simultáneas en 128 puntos, lo que mejora significativamente la densidad y la resolución de los datos en comparación con las configuraciones tradicionales. Los ingenieros pueden mapear la respuesta estructural en toda la superficie con mucho mayor detalle, lo que lleva a una identificación más precisa de las formas de modo y otras propiedades dinámicas.
3
Configuración simplificada y tiempo de inactividad reducido
Al eliminar la necesidad de la colocación física de sensores, el sistema Q1 reduce drásticamente los tiempos de configuración. Esto no solo agiliza el proceso de prueba, sino que también minimiza el tiempo de inactividad de la aeronave, un factor esencial para los fabricantes aeroespaciales que operan bajo plazos ajustados.
4
Escalable para grandes estructuras
El sistema Q1 tiene un alcance de hasta 50 metros, lo que lo hace ideal para estructuras a gran escala como alas de aeronaves, fuselajes y ensamblajes completos. Los ingenieros pueden realizar pruebas sin necesidad de acceso directo a áreas de difícil acceso, lo que garantiza una cobertura estructural completa.
Las pruebas de vibración del suelo (GVT) sin contacto están revolucionando el sector aeroespacial al ofrecer información estructural más rápida, precisa y completa. Al eliminar los sensores físicos, mejorar la resolución de los datos y reducir los tiempos de configuración, este enfoque de vanguardia agiliza la certificación de aeronaves, optimiza los diseños y acelera los plazos de desarrollo, allanando el camino para una aviación más segura y eficiente.
Conclusión
Las pruebas de vibración del suelo son esenciales para garantizar la seguridad, el rendimiento y la fiabilidad de las estructuras aeroespaciales, sin embargo, los métodos tradicionales enfrentan limitaciones que dificultan la eficiencia y la escalabilidad. La tecnología RADAR láser de Ommatidia LiDAR aborda estos desafíos a través de análisis de vibración sin contacto y de alta resolución que simplifica las pruebas, mejora la precisión de los datos y permite obtener información estructural completa.
El trabajo inicial nos ha permitido mostrar los beneficios prácticos de la tecnología de Ommatidia en aplicaciones del mundo real. Al reducir los tiempos de configuración, eliminar los sensores físicos y ofrecer una precisión de medición sin precedentes, las pruebas GVT sin contacto están preparadas para revolucionar las pruebas aeroespaciales.
A medida que las industrias continúan exigiendo soluciones de prueba más inteligentes, rápidas y fiables, el RADAR láser de Ommatidia ofrece un enfoque preparado para el futuro que garantiza que el comportamiento dinámico de las estructuras críticas se pueda analizar con una precisión sin precedentes. Esto no es solo una evolución en las pruebas de vibración, es una transformación que redefinirá la forma en que abordamos la validación estructural y la seguridad en los años venideros.
El RADAR láser de Ommatidia LiDAR transforma las pruebas GVT con tecnología sin contacto y de alta resolución, reduciendo el tiempo de configuración, mejorando la precisión y permitiendo pruebas rentables para la certificación de aeronaves, la optimización del diseño, las pruebas operativas y la validación de prototipos.
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