Ommatidia LiDARのQ1およびQ2レーザーRADARシステムは、構造振動の非接触、高解像度測定を可能にすることで、地上振動試験に革新的なアプローチを提供します。従来の方法とは異なり、Ommatidiaの技術は、大型構造物の動的応答を遠隔で、物理的特性を変更することなく測定できます。
従来の地上振動試験における課題
従来のモーダル試験の限界：アクセシビリティ、精度、およびデータ密度の課題
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広範囲なセットアップ要件
従来のGVTでは、主要な構造部品のカバレッジを確保するために、数百のセンサーと広範囲な足場の設置が必要です。大型航空機の場合、このセットアップには数週間を要し、訓練された人員のシフトと精密な計画が必要です。 -
接触式センサーの影響
センサーとケーブルの追加は、重量的には最小限ですが、軽量な航空宇宙構造の動的挙動をわずかに変化させる可能性があります。これは、固有振動数やモード形状などのモーダルパラメータの精度に影響を与える可能性があります。 -
限定的なアクセシビリティ
翼内部や高所に取り付けられた部品など、航空機の特定の領域では、センサー配置に物流上の課題があり、不完全なデータにつながります。 -
疎なデータ解像度
数百のセンサーを使用しても、コストと物流上の制約により、大型構造物全体にわたる密度の高い高解像度測定の実現は依然として課題です。 -
非線形動力学
多くの構造モードは特定の条件下で非線形挙動を示し、解析を複雑にします。現在の試験ツールは、これらの非線形性を効率的に検出し特性化するには不十分な場合が多いです。
これらの制限は、精度、効率性、および拡張性を向上させるためのGVT手法のパラダイムシフトの必要性を強調しています。
地上振動試験用に計装された航空機。クレジット：NASA
Ommatidia LiDARのQ1レーザーRADARで取得された縦方向およびねじりモード。各測定は10分未満で完了し、18,000以上の波形を包含しています。
非接触振動試験の可能性
地上振動試験の革命：非接触方法の精度と効率性
非接触振動試験は従来の方法に対する画期的な代替手段を提供し、接触式GVTに関連する多くの課題に対処します。レーザーRADARを含むレーザーベースシステムなどの技術により、大型航空機構造全体にわたる振動およびモーダルデータの精密な遠隔測定が可能になります。
非接触GVTの主な利点：
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物理センサーの排除
加速度計をレーザーベースシステムに置き換えることで、非接触GVTはセンサー設置、足場、および関連する物流上の課題の必要性を排除します。これによりプロセスが合理化され、構造の動的挙動への潜在的な干渉が最小限に抑えられます。 -
高解像度データ収集
先進システムは数千の点で同時に振動応答を捕捉でき、比類のないデータ密度と解像度を提供します。例えば、レーザーRADARシステムは128点にわたって高精度で振動を測定でき、モード形状と構造動力学への詳細な洞察を提供します。 -
複雑な領域へのアクセシビリティ
非接触システムは物理的アクセスなしに到達困難な領域をスキャンでき、構造全体の包括的なカバレッジを確保します。これは垂直安定板や翼内部などの部品に特に価値があります。 -
非線形性の検出強化
非接触方法は構造の非線形挙動の検出と解析により適しており、より正確なモデル検証を可能にします。位相分離や掃引正弦波励起などの先進技術により、モーダルデータの信頼性がさらに向上します。 -
セットアップ時間とコストの削減
物理センサーとケーブルの必要性を排除することで、非接触GVTはセットアップ時間を大幅に短縮し、より迅速な試験サイクルとコスト削減につながります。これは厳しい開発スケジュールの下で運営される航空宇宙メーカーにとって重要です。
航空宇宙における非接触GVTの応用
航空宇宙試験の再定義：非接触GVTの多様な応用
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航空機認証とモデル検証
非接触GVTは、FEMを検証するために必要な高品質データを提供し、耐空性規制への適合を確保します。重要なモードを検出し解析する能力により、フラッター予測と構造認証にとって貴重なツールとなります。 -
設計最適化
非接触システムからの高解像度モーダルデータは反復的な設計改善をサポートし、エンジニアが航空機の性能と安全パラメータを改良するのに役立ちます。 -
運用試験と監視
静的地上試験を超えて、非接触システムは運用試験に展開でき、飛行中の条件下や模擬空力負荷下での振動データを捕捉できます。 -
プロトタイプの試験時間短縮
数週間のセットアップを排除し、データ収集時間を短縮することで、非接触GVTは新しい航空機プロトタイプの開発タイムラインを加速し、全体的なプロジェクトコストを削減します。
FEMで計算されたモード形状。クレジット：NASA
Ommatidiaの技術の主な利点
1
非接触振動解析
レーザーRADARを使用して、Ommatidiaのシステムは物理センサーの必要性を完全に排除します。サブミクロン精度で遠距離から振動を捕捉し、構造の動的挙動が妨げられないことを確保します。これは、最小限の追加質量でも結果に影響を与える可能性がある軽量航空機部品に特に有利です。
2
複数の並列測定点
OmmatidiaのQ1レーザーRADARシステムは128点にわたる同時測定を提供し、従来のセットアップと比較してデータ密度と解像度を大幅に向上させます。エンジニアは表面全体にわたる構造応答をはるかに詳細にマッピングでき、モード形状やその他の動的特性のより正確な識別につながります。
3
簡素化されたセットアップとダウンタイムの削減
物理センサー配置の必要性を排除することで、Q1システムはセットアップ時間を大幅に短縮します。これにより試験プロセスが合理化されるだけでなく、厳しいスケジュールの下で運営される航空宇宙メーカーにとって重要な要因である航空機のダウンタイムも最小限に抑えられます。
4
大型構造物への拡張性
Q1システムは最大50メートルの範囲を持ち、航空機の翼、胴体、完全組立体などの大規模構造に理想的です。エンジニアは到達困難な領域への直接アクセスを必要とせずに試験を実施でき、完全な構造カバレッジを確保できます。
非接触地上振動試験（GVT）は、より迅速で精密かつ包括的な構造洞察を提供することで航空宇宙を革命化しています。物理センサーを排除し、データ解像度を向上させ、セットアップ時間を短縮することで、この最先端のアプローチは航空機認証を合理化し、設計を最適化し、開発タイムラインを加速し、より安全で効率的な航空への道を開いています。
結論
地上振動試験は航空宇宙構造の安全性、性能、信頼性を確保するために不可欠ですが、従来の方法は効率性と拡張性を阻害する制限に直面しています。Ommatidia LiDARのレーザーRADAR技術は、これらの課題に対処します。 非接触、高解像度振動解析により、試験を簡素化し、データ精度を向上させ、包括的な構造洞察を可能にします。
初期の作業により、実世界の応用におけるOmmatidia技術の実用的利点を実証することができました。セットアップ時間の短縮、物理センサーの排除、比類のない測定精度の提供により、非接触GVTは航空宇宙試験を革命化する準備が整っています。
産業界がより賢く、迅速で信頼性の高い試験ソリューションを求め続ける中、OmmatidiaのレーザーRADARは、重要な構造の動的挙動を前例のない精度で解析できることを確保する将来対応のアプローチを提供します。これは振動試験の進化にとどまらず、今後何年にもわたって構造検証と安全性へのアプローチを再定義する変革です。
Ommatidia LiDARのレーザーRADARは、非接触、高解像度技術でGVTを変革し、セットアップ時間を短縮し、精度を向上させ、航空機認証、設計最適化、運用試験、プロトタイプ検証のためのコスト効率的な試験を可能にします。
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