Ommatidia LiDAR의 Q1 및 Q2 레이저 레이다 시스템은 구조 진동에 대한 비접촉 고해상도 측정을 가능하게 하여 지상 진동 테스트에 혁신적인 접근 방식을 제공합니다. 기존 방식과 달리 Ommatidia의 기술은 물리적 특성을 변경하지 않고도 대형 구조물 전체의 동적 응답을 원격으로 측정할 수 있습니다.
기존 지상 진동 테스트의 과제
기존 모달 테스트의 한계: 접근성, 정확성 및 데이터 밀도 문제
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광범위한 설치 요구 사항
기존 GVT는 주요 구조 부품의 커버리지를 확보하기 위해 수백 개의 센서와 광범위한 비계를 설치해야 합니다. 대형 항공기의 경우 이러한 설치에는 몇 주가 걸릴 수 있으며, 숙련된 인력의 교대 근무와 정밀한 계획이 필요합니다. -
접촉식 센서의 영향
센서와 케이블의 추가는 무게가 최소화되더라도 경량 항공우주 구조물의 동적 거동을 미묘하게 변경할 수 있습니다. 이는 고유 주파수 및 모드 형상과 같은 모달 매개변수의 정확도에 영향을 미칠 수 있습니다. -
제한된 접근성
날개 내부 또는 높은 곳에 장착된 부품과 같은 항공기의 특정 영역은 센서 배치에 물류적 어려움을 야기하여 불완전한 데이터로 이어집니다. -
희소한 데이터 해상도
수백 개의 센서를 사용함에도 불구하고, 대형 구조물 전체에 걸쳐 밀도 높고 고해상도 측정을 달성하는 것은 비용 및 물류 제약으로 인해 여전히 어려운 과제입니다. -
비선형 동역학
많은 구조 모드는 특정 조건에서 비선형 거동을 보여 분석을 복잡하게 만듭니다. 현재의 테스트 도구는 이러한 비선형성을 효율적으로 감지하고 특성화하는 데 종종 부적합합니다.
이러한 한계는 정확성, 효율성 및 확장성을 개선하기 위한 GVT 방법론의 패러다임 전환의 필요성을 강조합니다.
지상 진동 테스트용 계측 항공기. 출처: NASA
Ommatidia LiDAR의 Q1 레이저 레이다로 획득한 종방향 및 비틀림 모드. 각 측정은 10분 미만이 소요되었으며 18,000개 이상의 파형을 포함합니다.
비접촉 진동 테스트의 가능성
지상 진동 테스트의 혁신: 비접촉 방식의 정밀성과 효율성
비접촉 진동 테스트는 기존 방식에 대한 획기적인 대안을 제공하며, 접촉 기반 GVT와 관련된 많은 과제를 해결합니다. 레이저 레이다를 포함한 레이저 기반 시스템과 같은 기술은 대형 항공기 구조물 전체의 진동 및 모달 데이터를 정밀하게 원격 측정할 수 있도록 합니다.
비접촉 GVT의 주요 장점:
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물리적 센서 제거
가속도계를 레이저 기반 시스템으로 대체함으로써 비접촉 GVT는 센서 설치, 비계 및 관련 물류 문제의 필요성을 없앱니다. 이는 프로세스를 간소화하고 구조물의 동적 거동에 대한 잠재적 간섭을 최소화합니다. -
고해상도 데이터 수집
고급 시스템은 수천 개의 지점에서 동시에 진동 응답을 캡처하여 비할 데 없는 데이터 밀도와 해상도를 제공합니다. 예를 들어, 레이저 레이다 시스템은 128개 지점의 진동을 높은 정확도로 측정하여 모드 형상 및 구조 동역학에 대한 상세한 통찰력을 제공할 수 있습니다. -
복잡한 영역에 대한 접근성
비접촉 시스템은 물리적 접근 없이 접근하기 어려운 영역을 스캔하여 전체 구조에 대한 포괄적인 커버리지를 보장합니다. 이는 수직 안정판 또는 날개 내부와 같은 구성 요소에 특히 유용합니다. -
비선형성 감지 강화
비접촉 방식은 구조물의 비선형 거동을 감지하고 분석하는 데 더 적합하여 보다 정확한 모델 검증을 가능하게 합니다. 위상 분리 및 스윕 사인 여기와 같은 고급 기술은 모달 데이터의 신뢰성을 더욱 향상시킵니다. -
설치 시간 및 비용 절감
물리적 센서와 케이블의 필요성을 없앰으로써 비접촉 GVT는 설치 시간을 크게 단축하여 테스트 주기를 가속화하고 비용을 절감합니다. 이는 촉박한 개발 일정으로 운영되는 항공우주 제조업체에 매우 중요합니다.
항공우주 분야 비접촉 GVT 적용 사례
항공우주 테스트의 재정의: 비접촉 GVT의 다재다능한 적용
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항공기 인증 및 모델 검증
비접촉 GVT는 FEM을 검증하고 감항성 규정 준수를 보장하는 데 필요한 고품질 데이터를 제공합니다. 중요 모드를 감지하고 분석하는 능력은 플러터 예측 및 구조 인증을 위한 귀중한 도구입니다. -
설계 최적화
비접촉 시스템의 고해상도 모달 데이터는 반복적인 설계 개선을 지원하여 엔지니어가 항공기 성능 및 안전 매개변수를 개선하는 데 도움을 줍니다. -
운영 테스트 및 모니터링
정적 지상 테스트 외에도 비접촉 시스템은 운영 테스트에 배포되어 비행 중 조건 또는 시뮬레이션된 공기역학적 하중 하에서 진동 데이터를 캡처할 수 있습니다. -
프로토타입 테스트 시간 단축
수 주간의 설치 시간을 없애고 데이터 수집 시간을 단축함으로써 비접촉 GVT는 새로운 항공기 프로토타입의 개발 일정을 가속화하여 전체 프로젝트 비용을 절감합니다.
FEM으로 계산된 모달 형상. 출처: NASA
Ommatidia 기술의 주요 장점
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비접촉 진동 분석
레이저 레이다를 사용하여 Ommatidia의 시스템은 물리적 센서의 필요성을 완전히 없앱니다. 서브마이크론 정확도로 원거리에서 진동을 캡처하여 구조물의 동적 거동이 방해받지 않도록 합니다. 이는 최소한의 추가 질량도 결과에 영향을 미칠 수 있는 경량 항공기 부품에 특히 유리합니다.
2
다중 병렬 측정 지점
Ommatidia의 Q1 레이저 레이다 시스템은 128개 지점에서 동시 측정을 제공하여 기존 설정에 비해 데이터 밀도와 해상도를 크게 향상시킵니다. 엔지니어는 전체 표면의 구조 응답을 훨씬 더 자세하게 매핑하여 모드 형상 및 기타 동적 특성을 보다 정확하게 식별할 수 있습니다.
3
간소화된 설치 및 가동 중단 시간 단축
물리적 센서 배치 필요성을 제거함으로써 Q1 시스템은 설치 시간을 대폭 단축합니다. 이는 테스트 프로세스를 간소화할 뿐만 아니라 항공기 가동 중단 시간을 최소화하여 촉박한 일정으로 운영되는 항공우주 제조업체에 필수적인 요소입니다.
4
대형 구조물에 대한 확장성
Q1 시스템은 최대 50미터의 범위를 가지므로 항공기 날개, 동체 및 전체 조립품과 같은 대규모 구조물에 이상적입니다. 엔지니어는 접근하기 어려운 영역에 직접 접근할 필요 없이 테스트를 수행하여 전체 구조 커버리지를 보장할 수 있습니다.
비접촉 지상 진동 테스트(GVT)는 더 빠르고 정밀하며 포괄적인 구조적 통찰력을 제공함으로써 항공우주 분야에 혁명을 일으키고 있습니다. 물리적 센서를 제거하고 데이터 해상도를 향상하며 설치 시간을 단축함으로써 이 최첨단 접근 방식은 항공기 인증을 간소화하고 설계를 최적화하며 개발 일정을 가속화하여 더 안전하고 효율적인 항공의 길을 열고 있습니다.
결론
지상 진동 테스트는 항공우주 구조물의 안전, 성능 및 신뢰성을 보장하는 데 필수적이지만, 기존 방식은 효율성과 확장성을 저해하는 한계에 직면해 있습니다. Ommatidia LiDAR의 레이저 레이다 기술은 다음을 통해 이러한 과제를 해결합니다. 테스트를 간소화하고 데이터 정확도를 향상하며 포괄적인 구조적 통찰력을 가능하게 하는 비접촉 고해상도 진동 분석.
초기 작업을 통해 Ommatidia 기술의 실제 적용 사례에서 실질적인 이점을 선보일 수 있었습니다. 설치 시간을 단축하고 물리적 센서를 제거하며 비할 데 없는 측정 정밀도를 제공함으로써 비접촉 GVT는 항공우주 테스트에 혁명을 일으킬 준비가 되어 있습니다.
산업계가 더 스마트하고 빠르며 신뢰할 수 있는 테스트 솔루션을 계속 요구함에 따라, Ommatidia의 레이저 레이다는 중요한 구조물의 동적 거동을 전례 없는 정확도로 분석할 수 있도록 보장하는 미래 지향적인 접근 방식을 제공합니다. 이는 단순한 진동 테스트의 발전이 아니라, 향후 수년간 구조 검증 및 안전에 접근하는 방식을 재정의할 변화입니다.
Ommatidia LiDAR의 레이저 레이다는 비접촉 고해상도 기술로 GVT를 혁신하여 설치 시간을 단축하고 정밀도를 향상하며 항공기 인증, 설계 최적화, 운영 테스트 및 프로토타입 검증을 위한 비용 효율적인 테스트를 가능하게 합니다.
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