考虑到这些因素,我们提出了一种新的卫星配置,我们称之为 DiskSat:一种大孔径、准二维卫星总线,其形式为薄盘,设计用于堆叠以进行集装箱化,同时最大限度地利用有效载荷体积。4 典型的 DiskSat 是一个直径为一米、厚度仅为 2.5 厘米的圆盘。DiskSat 的结构主要由复合夹层板、石墨/环氧树脂面板和铝蜂窝芯组成。总线和有效载荷的非结构部件分布在圆盘的表面或体积内。这种尺寸的圆盘的体积约为 20 升,相当于一个假设的 20U 立方体卫星的体积。然而,DiskSat 并不打算在装满这个体积的情况下飞行;该概念的目标是增加用于电源、孔径和热管理的表面积,并增加体积以简化制造,同时保持与典型的 6U 立方体卫星相当的质量。圆盘本身的结构质量不到 2 公斤,因此将整个总线质量(电源、ACS 和其他航空电子设备)保持在 5 公斤以下应该不是什么难事。同时,表面面积足够大,可以在一个面上支撑高达 200 W 的太阳能电池。在有效载荷为 5 公斤的情况下,卫星总质量仍然不到 10 公斤。
用高级复合面板和轻质核心材料制成的板材形式的三明治材料被广泛用于海洋结构,尤其是在游船中。这是由于它们的高度强度,易于形成性,高刚性和成本效益。鉴于其复杂的内部结构,需要采用实用方法来准确分析夹层板在初步设计阶段的行为,在这种阶段,时间限制会严重影响设计师的决策。尽管基于规则的方法通常被视为一种快速且合适的解决方案,可用于达到初始设计假设,但与通过使用更耗时的数值方法进行优化相比,它们可以导致更重的结构,最终导致次级设计。这项研究提出了一种实用的方法,即在无需获得数字分析的情况下,就可以实现一种方法来实现这种方法。该方法是针对代表船底的三明治板的设计量身定制的。它具有碳纤维增强的环氧面部面板和PVC泡沫芯,在边缘仅支撑,同时受到压缩载荷的压缩载荷,这些压缩负荷可能会沿长边缘弯曲。ANSYS还用于在12个不同的三明治板组合中选择最轻的一个。优化是根据长夹心板法获得的临界屈曲载荷进行的。
采用先进激光剪切干涉技术进行航空航天无损检测 John W. NEWMAN Laser Technology Inc. 1055 W. Germantown Pike, Norristown, PA 19403 电话:610-631-5043,传真:610-631-0934 电子邮件:jnewman@laserndt.com 网址:www.laserndt.com 摘要:自 1986 年首次用于美国生产飞机项目以来,剪切干涉无损检测已经取得了长足的发展。剪切干涉激光干涉成像方法测量由于施加的应力工程变化而导致的测试结构变形。由此产生的 Z 轴应变分量变化揭示了航空航天结构中脱粘、分层、核心缺陷和冲击损伤等亚表面缺陷的图像。剪切干涉无损检测提供高吞吐量、经济高效的生产力增强、改进的制造工艺和质量。数字 CCD 相机、PC 和小型高功率固态激光器的发展已显著提高了剪切干涉仪和系统的性能。剪切干涉仪目前广泛用于各种飞机,包括 F-22、F-35 JSF、空中客车、赛斯纳 Citation X、雷神 Premier I 和 NASA 航天飞机。本演讲将简要介绍剪切干涉无损检测技术的背景以及生产和便携式机载剪切干涉检测技术和应用的最新发展。关键词:航空航天无损检测、剪切干涉无损检测、蜂窝结构、无损检测、脱粘、损坏、分层 1.0 背景 在当今竞争激烈的航空航天环境中,一种高效的高速检测技术至关重要。剪切干涉无损检测为在制造和现场对新飞机进行无损检测提供了一种更好、更快的方法。为了最大限度地提高燃油经济性和性能,工程师们已经从铆接和粘合的铝结构转向实心复合层压板、带有蜂窝或泡沫芯的复合夹层板以及胶带缠绕的复合结构(如机身)。传统的无损检测方法,例如超声波 (UT) C 扫描,可能无法为这些新材料和几何形状提供最佳的缺陷检测能力,并且速度很慢,典型的吞吐量仅为 10 平方英尺/小时。此外,制造复杂复合结构的过程需要一种快速检查的方法来提供过程控制反馈,并以尽可能低的成本确保质量和可靠性。在当今的许多航空航天项目中,激光剪切干涉技术提供了很大一部分解决方案。