液压执行器是一种长寿命、经济且维护成本低的解决方案,可用于对飞机的耐久性和极限强度进行负载测试。但是,测试件(在许多情况下是整架飞机)的成本高昂,疲劳测试的持续时间长,这意味着必须将因设备故障而导致测试件意外损坏的概率降至(几乎)为零。考虑到如果初始测试失败,则不可能进行第二次测试。这意味着设计的系统需要容忍组件故障,而不会损害被测结构的安全性。在可能有一百多个执行器(主要提供力控制)同时将负载施加到具有通道间高水平交叉耦合的复杂结构的情况下,问题会急剧增加。
测试后进行模拟 – 数值模型经过“调整”以匹配大型测试件/EA 子组件结果。计算模型只能预测在实验阶段测试的特定配置。例如,如果加载条件发生变化(即撞击位置、速度等)和/或几何形状发生变化,则模型可能会或可能不会预测结构的耐撞性行为。
在 22 财年,海军针对一艘通用舰船的大比例模型进行了测试,该模型结合了海军标准舰船结构的典型特征,以生成测试件对水下爆炸的响应数据。这是根据 DOT&E 批准的测试计划进行的,并由 DOT&E 观察。这些测试使 100 英尺长的船体受到损坏,这种船体与海军舰艇类似,导致塑性变形。这些测试的结果将用于验证生存能力模型,该模型用于预测威胁武器造成的损害程度和范围。
为了进行这项测试,我们建造了一个反作用结构来支撑右侧机翼,ILEF 测试件就安装在机翼上。我们设计了一组模拟机身舱壁的凸耳,直接与内翼根凸耳连接。这些定制凸耳上装有应变计,目的是估算与反作用结构连接处的负载分布。在最终安装到反作用结构上之前,我们在负载框架中对它们进行了单独校准,并施加了垂直和水平负载。本文重点介绍了选择仪表位置和方向的技术、校准程序和数据分析。最后,我们讨论了从这个项目中学到的一些经验教训。
测试是在一台 3,000,000 磅的液压测试机上对 2 英尺宽的淬硬钢样本进行的。测试件是一个 3/4 x 54 x 72 英寸的插入件。焊接到 1 英寸的拉板上,得到一个 6 英尺宽、18 英尺长的平面尺寸的样本,不包括拉头。在给定样本上进行第一次断裂测试后,通常会切除断裂部分,并使用插入件的剩余部分(3/4 英寸x72 英寸)用于第二次测试。前一种断裂尺寸在备注栏中用 (A) 表示,后一种断裂尺寸用 (B) 表示。凹槽长度 1 英寸。尺寸如 m 部分所示
测试是在一台 3,000,000 磅的液压测试机上对 2 英尺宽的淬硬钢样本进行的。测试件是一个 3/4 x 54 x 72 英寸的插入件。焊接到 1 英寸的拉板上,得到一个 6 英尺宽、18 英尺长的平面尺寸的样本,不包括拉头。在给定样本上进行第一次断裂测试后,通常会切除断裂部分,并使用插入件的剩余部分(3/4 英寸x72 英寸)用于第二次测试。前一种断裂尺寸在备注栏中用 (A) 表示,后一种断裂尺寸用 (B) 表示。凹槽长度 1 英寸。尺寸如 m 部分所示
MDA 正在开发一种新型、性能更强大的 GMD 拦截器,称为下一代拦截器 (NGI),以应对不断演变的威胁并增强并最终取代老化的地基拦截器。据美国北方司令部称,NGI 是国土导弹防御的优先事项,需要在 2028 财年或更早开始初步部署。3 国会还指出,国防部需要确保 NGI 得到严格的技术和采购监督,并在项目早期降低风险。4 国防部对此作出了部分回应,对该项目进行了独立的技术风险和成本评估。例如,国防部成本评估和项目评估主任 (CAPE) 估计,设计、开发、生产、运行和维持 20 个生产单元 NGI 和额外测试件的初始能力的总成本将超过 170 亿美元。NGI 也是 MDA 正在开发和管理的第一个项目
虚拟测试和混合仿真已成为飞机设计和验证的重要趋势。传统的测试金字塔(或构建块)方法强调单轴试样测试和全结构认证测试,正受到挑战。研究人员正试图使用先进的测试和仿真方法来取代测试金字塔方法。在物理测试之前,可以进行虚拟测试来模拟物理测试。可以构建和验证包括控制器、执行器和夹具在内的完整测试系统的虚拟模型。在这项工作中,我们开发并验证了一个示例,以展示虚拟测试过程的潜力。混合仿真是一种在实际负载条件下分析分析模型和物理结构集成系统的方法。混合仿真将实验室测试与数值分析相结合,以探索这两种方法的优势。在本研究中,对简化的飞机机翼进行了混合仿真,以演示该过程。虚拟测试和混合仿真是测试金字塔方法的替代方法。认证仍然需要全尺寸测试,但对测试件了解得越多,全尺寸认证测试成功的机会就越大。
这项工作旨在进行试点测试/使用 METAseismic 专有超材料垫保护 NASA 飞行终止系统电池免受 SLS 助推器 (50 磅) 的冲击。METAseismic 将使用其专利的阻尼垫,该阻尼垫由定制的超材料制成,专门针对一组特定的运载火箭环境。NASA 将收到这些样品,将其安装在电池测试件上,并使用 4619 号楼振动实验室的 MSFC 测试设施将电池振动到指定的环境。NASA 将把测试数据与之前在同一设施中对相同环境进行测试的未阻尼电池的结果进行比较。NASA 的目标是评估一项新技术,该技术可以通过降低阻尼设备的质量和尺寸来使现有和未来的太空飞行任务受益。METAseismic 的主要目标是接收测试数据,这些数据要么可以改进产品,要么可以验证其设计和分析。这些数据将为 METAseismic 提供可发布的数据,以验证其产品是否能在严酷的运载火箭环境中按预期运行,或者提供设计反馈以改善超材料的性能和耐用性。