سهیل خدایاری آبکنار

در این مقاله ضمن بیان اهمیت و جایگاه انجام آزمون مودال در سازه های هوایی و نقش آن در اخذ گواهینامه های پروازی، به شرح روند و چگونگی اجرای این آزمون روی یکی از سطوح کنترل یک هواپیمای جت آموزشی پرداخته شده است. برای انجام آزمون مودال این سازه از دو رویکرد تحریک با چکش (تحریک ضربه) و تحریک با لرزاننده الکترودینامیکی استفاده شده است. نتایج حاصل از این دو روش حاکی از انطباق و همگرایی فرکانس های طبیعی به عنوان یکی از نتایج مهم حاصل از آزمون مودال بوده و علاوه بر آن شکل مودها نیز انطباق بسیار مناسبی با یکدیگر دارند. همچنین، در این پژوهش برای اجرای مناسب آزمون و تعیین نقاط مناسب تحریک و پاسخ، آنالیز مودال عددی نیز انجام شده است. مقایسه نتایج آزمون تجربی و آنالیز عددی نشان می دهد که مدل اجزای محدود این سطح کنترل نیازمند اصلاح و به روزرسانی است.

در این مقاله فرایند انجام آزمون های ارتعاشات روبش سینوسی و اتفاقی روی مدل سازه ای[i] طرح اولیه نانوماهواره رصد 1، مبتنی بر استاندارد آزمون های ارتعاشی آژانس فضایی اروپا[ii] در فاز کیفیت سنجی سازه تشریح و ارزیابی شده است. براساس این استاندارد، آزمون های روبش سینوسی و اتفاقی در سه راستای عمود بر هم، که یکی از آنها باید در امتداد پیشرانش موشک ماهواره بر باشد، انجام شده است. میزان تراز و مدت زمان انجام این آزمون ها طبق میزان در نظرگرفته شده در فاز کیفیت سنجی این استاندارد است. در مدل سازه ای تمامی زیرسیستم ها به صورت جرم معادل شبیه سازی می شوند و از این رو گاهی به مدل سازه ای، مدل جرمی نیز گفته می شود. برای انجام این آزمایش ها یک فیکسچر خاص مطابق با میز دستگاه ارتعاش به گونه ای طراحی شده است که اعمال ارتعاش ماهواره در سه راستا را ممکن می کند. این فیکسچر باید از صلبیت کافی برخوردار باشد تا از وقوع پدیده ضدتشدید[iii] جلوگیری کند. داده های مورد نیاز برای انجام آزمایش ارتعاش روبش سینوسی از جدول ارتعاشات فرکانس پایین موشک ماهواره بر و اطلاعات مورد نیاز جهت انجام آزمایش ارتعاش اتفاقی نیز از نمودار چگالی طیفی توان[iv] موشک ماهواره بر موجود در شناسنامه سازگاری فنی ماهواره و ماهواره بر اتخاذ شده است. برای برآورد تراز شتاب در نقاط حساس ماهواره، با توجه به محدودیت فضای درون آن و تعداد شتاب سنج ها، حسگرهایی در نقاط کلیدی همچون محل نصب دوربین، دریافت کننده جی. پی. اس.[v]، روی محفظه نگه دارنده باتری ها و صفحه فوقانی، نصب شده است. همچنین یک شتاب سنج دیگر به عنوان حسگر کنترلی روی میز ارتعاشی قرار می گیرد تا در صورت عبور دامنه ارتعاش این میز از محدوده مجاز تعیین شده، با ارسال سیگنال بازخورد، ارتعاش دهنده را از ادامه اعمال ارتعاش باز دارد. آزمون روبش سینوسی در دو جهت افزایشی و کاهشی، یکبار از 20 تا 2000 هرتز و بار دیگر از 2000 تا 20 هرتز انجام می شود.