Обсуждение космических программ
8,951,988 40,415
 

  перегрев ( Слушатель )
30 янв 2010 23:18:14

Тред №185387

новая дискуссия Дискуссия  120

Цитата: Severin


Теперь предположим, что модуль работает в составе станции. Во-первых, он загружен интерьером и приборами. Оболочка “обмазана” защитой, проводами, оборудованием. На ней устанавливаются баки с горючим, приборы и т д. Одно это кардинально меняет динамические характеристики конструкции. ...




Цитата
К чему это все? К тому, что для оценки ресурса надо информацию о циклике напряжений летной конструкции надо сравнивать с информацией о циклировании напряжений испытательной конструкции, которая к тому же другая, поскольку в принципе она не та что в лете, а  к тому же не загружена, закреплена и грузится по-другому.
Короче говоря, для рассматриваемых типов конструкций добиться летных условий невозможно.



Съиммировать раскрепление конструкции при наземных испытаниях как в объектовых условиях эксплуатации невозможно в принципе. Класс и школа разработчика в том и есть, что бы определить, что нужно обязательно сделать как в объекте при наземных испытаниях, а чем можно пренебречь.

Цитата
Так что слова про “расчётный метод, результаты которого должны быть подтверждены испытаниями конструкции в условиях, приближенных к реальным” кажутся мне странными. Жизнь сложнее.



Строго говоря любая характеристика РКТ подлежит обязательной экспериментальной проверке. Тут вопрос на какой стадии проекта и можно ли проверить это дело в принципе. Именно поэтому годами согласовываю ТЗ выбивая оговорки типа "допускается подтверждение...расчетным (расчетно-экспериментальным) методом". Другое дело, что практика это советская, затратная. Убежден, очень многие вещи давно пора подтверждать на компьютерах, а что-то вообще не подтверждать. Уже лет тридцать будируется вопрос об отказе проведения от виброиспытаний на частотах свыше 600 Гц (при гармоническом нагружении). Здравый смысл пока не победилГрустный
Отредактировано: перегрев - 31 янв 2010 00:26:43
  • +0.31 / 4
  • АУ
ОТВЕТЫ (4)
 
 
  Severin ( Слушатель )
31 янв 2010 00:35:50


Так точно.


Не причем. Здесь играет многоцикловая усталость.



Это точно!



Кто бы спорил? Я лишь указывал на некоторые конкретные факты. На, если так можно выразиться, результаты осмысления результатов конкрентных  испытаний и не более.



Тут такое дело про 600 Гц и гармоническое нагружение... У меня нет мнения  по этому вопросу вот почему.

Бесспорно, что мы должны некоторые вещи подтверждать расчетным способом. Например потому, что у нас в стране, насколько мне известно,  нет акустических камер и акустическое нагружение на конструкцию надо проверять расчетом. С точки зрения нагрузок на реальные конструкции диапазон в районе 600 Гц ничего не решает. Низшие частоты, как правило, лежат все-таки ниже и определяющий нагрузки частотный диапазон, вроде бы, не дотягивает до таких частот. По крайней мере, я такого не видел.

С другой стороны, если конструкция массивная, сложно устроенная и у нее плотный спектр и энергоёмкие тона расположены достаточно низко (на практике так и бывает), то очень тяжело, а быть может и невозможно, смоделировать эту конструкцию в высокочастотной части спектра. Потому что, например, конечный элемент дает аппроксимацию системы с бесконечным числом степеней свободы системой с конечным числом степеней свободы.  Поэтому КЭ-методы (а в прочности, динамике и нагрузках именно они сейчас рулят) заточены на моделирование нижней части спектра, а верхняя часть спектра не может быть адекватна натурному объекту. Короче говоря, чем более высокая частотная область, тем меньше уверенности в адекватности модели и требуется ее верификации на высоких частотах.

Если мы трясем на высоких частотах, то возбуждаем парциальные частоты приборов. Можем, например, возбудить резонансы в электрике или в элементах системы управления. Вот недавно столкнулся с удивительным явлением. Обрабатывал огневое испытание двигателя. Оказалось, что на дросселировании имеется всплеск виброперегрузок на высокой частоте (выше 600 Гц).  Этот всплеск бил в резонанс системы управления. Там была  катушка, а в ней сердечник. Вот колебания этого сердечника возбудились сверх меры и привет системе управления. Пример вроде бы не про вибросстенд, а суть, как мне кажется, отражает.

Отказаться от проведения виброиспытаний на высоких частотах - страшно!Улыбающийся Что подтверждать численно, а что вообще не подтверждать - вопрос, как мне лично видится, не простой.
  • +0.36 / 5
  • АУ
 
 
  перегрев ( Слушатель )
31 янв 2010 00:47:21


Речь идет исключительно о вибропрочности, а не о виброустойчивости. Что косаемо вибропрочности, то если не ошибаюсь перемещение=520*амплитуду и разделить на квадрат частоты. Короче, свыше 600 Гц, по прочности, подчеркиваю, никогда ничего не ломается. Речь, безусловно, о гармоническом нагружении. Никогда не встречал случаи прочностного разрушения конструкции от воздействия виброперегрузок высокой частоты.
Если не секрет, какой двигатель обрабатывали?
  • +0.31 / 3
  • АУ
 
 
 
  Severin ( Слушатель )
31 янв 2010 01:31:55


Что такое виброустойчивость?



Я не в курсе про такую формулу. Это для какого-то частного случая формула. Перемещение определяется динамическими характеристиками конструкции (собственные частоты, формы колебаний и логарифмические декременты затуханий) как линейна комбинация собственных форм колебаний с коэффициентами, зависящими от времени и определяемых из уравнений типа осциллятора.

По простому если, то динамика конструкции без диссипации так записывается:

MW'' +  LW = F(x,t)

М и L - матрицы масс и жесткости, F - поле внешних сил.

Решаем задачу

L Q_k = lambda_k^2 M Q_k;

здесь lambda_к - собственные частоты системы, Q_k - соответствующие собственные формы колебаний системы. Если конструкция закреплена и не прокручивается, то lambda_k > 0, k = 1,2,3,... .

Перемещение по методу Галеркина записывается так:

W = Сумма по переменной к S_k(t)Q_k(x),

где S_k(t) вот какое:

S_k''(t) + lambda_k^2S_k = {F(x,t), Q_k(x)}

{} - скалярное произведение (интеграл по конструкции поля сил, умноженного на соответствующую форму колебаний).

Есть такое АЧХ - амплитудно-частотная характеристика. Это зависимость амплитуды отклика (ускорения или перемещения или чего-то еще) от частоты гармонического воздействия (силового или кинематического)  в интерфейсе или группе интерфейсов. Вот АЧХ всё определяет. По АЧХ даже можно на интуитивном уровне (на глазок) понять как откликается конструкция на нестационарное воздействие и даже на случайный процесс.



Акустикой очень даже можно сломать. Гармоника - она сосредоточена в точке. А акустика шарашит по всей конструкции разом широкополосным случайным процессом.



В личку написал.
  • +0.16 / 4
  • АУ
 
 
 
 
  перегрев ( Слушатель )
31 янв 2010 11:19:57


Вибропрочность-способность конструкции выдерживать вибронагружения. Виброустойчивость-способность конструкции функционировать в условиях вибронагружения. Определения нормативные. Когда электроника, электрика, гидравлика и т.д. испытания на виброустойчивость отдельный вид испытаний. Обязательный. Правда частенько их совмещают (вибропрочность и виброустойчивость).

Цитата
Я не в курсе про такую формулу. Это для какого-то частного случая формула. Перемещение определяется динамическими характеристиками конструкции (собственные частоты, формы колебаний и логарифмические декременты затуханий) как линейна комбинация собственных форм колебаний с коэффициентами, зависящими от времени и определяемых из уравнений типа осциллятора.




Это эмпирическая формула. Совершенно справедливо, для некоторых частных случаев.

Цитата
По простому если, то динамика конструкции без диссипации так записывается:

MW'' +  LW = F(x,t)

М и L - матрицы масс и жесткости, F - поле внешних сил.

Решаем задачу

L Q_k = lambda_k^2 M Q_k;

здесь lambda_к - собственные частоты системы, Q_k - соответствующие собственные формы колебаний системы. Если конструкция закреплена и не прокручивается, то lambda_k > 0, k = 1,2,3,... .

Перемещение по методу Галеркина записывается так:

W = Сумма по переменной к S_k(t)Q_k(x),

где S_k(t) вот какое:

S_k''(t) + k^2S_k = {F(x,t), Q_k(x)}

{} - скалярное произведение (интеграл по конструкции поля сил, умноженного на соответствующую форму колебаний).



По закону жанра мне следовало бы написать примерно следующее. "Угу, только нужно помнить, что влияние диссипативных сил и нерезонансных тонов в системах с большим коэффициентом демпфирования может существенно искажать эспериментальные значения собственных частот"  :DВеселыйВеселый Как-то такВеселый. Я некоторое представление о вибронагружении имею, но именно некоторое. Для 14Д23 проблема вибропрочности при наземных ОИ в свое время стояла очень остро. Так что по сути Вашего текста ничего особо путного сказать не могуУлыбающийся

Цитата
Есть такое АЧХ - амплитудно-частотная характеристика. Это зависимость амплитуды отклика (ускорения или перемещения или чего-то еще) от частоты гармонического воздействия (силового или кинематического)  в интерфейсе или группе интерфейсов. Вот АЧХ всё определяет. По АЧХ даже можно на интуитивном уровне (на глазок) понять как откликается конструкция на нестационарное воздействие и даже на случайный процесс.



Мы снимаем АЧХ гармоникой методом сканирования частоты по-октавно. Резонансы и добротность определяем именно, что на глазок, по осциллограмме. Каменный век, что поделаешь. Есть фирмочка, которая незадорого, продает устройства для реализации случайного нагружения, причем уже на существующих вибростендах. Датчики правда зараза очень дорогие. Пока присматриваемся. А вообше оборудование старое, скоро будем как до революции, вибрационное нагружение конструкции зубами оцениватьГрустный

Цитата
Акустикой очень даже можно сломать. Гармоника - она сосредоточена в точке. А акустика шарашит по всей конструкции разом широкополосным случайным процессом.



Почему речь шла о гармонике? Потому, что мы виброиспытание проводим гармоническим нагружением, а при таких условий свыше 600 Гц никогда не было никаких разрушений. Вопрос: зачем тогда тратить деньги если результат очевиден? Но пока тратим... А в реальных условиях конечно никакой гармоники никогда не реализуется. Реализуется случайный вибропроцесс. По делу и виброиспытания надо проводить при случайном нагружении, но пока не можем.
  • +0.35 / 4
  • АУ