NASA-STD-7002B Vibrationstest für Shaker in der Luft- und Raumfahrt
Nasa-std-7002b ist Teil des NASA-Standards, der einen Standardsatz von Anforderungen an Flughardwaretests bereitstellt.
Der Standard gilt für die gesamte Nutzlasthardware, die die NASA intern oder im Rahmen eines Vertrags für den Start mit einer Einweg- oder wiederverwendbaren Trägerrakete entwickelt, einschließlich freier Fahrzeuge und zusätzlicher Nutzlasten.
NASA-STD-7002B Arten der Vibrationsprüfung
Mechanischer Test
Vibrationstest
Thermischer Test
EMI/EMV-Prüfung
Funktionsprüfung
Wenn jedoch der Verdacht besteht, dass eine Komponente empfindlich auf diese Art von Schwingungsumgebung reagiert, können stichprobenartige Schwingungstests auch auf der Ebene des Subsystems und der Nutzlast-/Raumfahrzeugeinheit durchgeführt werden.
Nach dieser Technischen Norm besteht der Zweck der Stichprobenprüfung darin, die Bauteile an die vorgesehene Einsatzumgebung anzupassen und eine Prozessabschirmung für alle elektrischen, elektronischen und elektromechanischen Komponenten zu ermöglichen.
Eine zufällige Schwingungsprüfung kann auch für Bauteile erforderlich sein, deren Ansprechverhalten durch zufällige Schwingungen der mechanischen Übertragung beeinflusst wird, die sich aus der schwingungsbedingten akustischen Umgebung ergeben.
Die Güte und die Dauer der Schwingungsprüfung sind statistisch nach den folgenden Anforderungen zu bestimmen
Ein Sinus-Scan-Schwingungstest kann auch auf Komponentenebene durchgeführt werden, wenn der Verdacht besteht, dass ein Bauteil empfindlich auf diese Art von Schwingungsumgebung reagiert.
Gemäß dieser technischen Norm werden Sinusschwingungsversuche durchgeführt, um die durch die gekoppelte Lastanalyse (CLA) vorhergesagte niederfrequente dynamische Emissionsumgebung zu simulieren und sollten auch repräsentativ für die im Flug vorhandene sinusförmige Umgebung sein.
Die Sinusschwingungsprüfung sollte auch den Anforderungen des Anbieters der Trägerrakete entsprechen, um nachzuweisen, dass das Subsystem und die Nutzlast-/Raumfahrzeugeinheit den Auswirkungen der niederfrequenten Startumgebung standhalten können.
Sinus-Sweep-Vibrationen (5 bis 50 Hertz [Hzl) ELV- und STS-Schaltflächenlasten. Sinusförmige Sweep-Schwingungsprüfungen sind durchzuführen, um die Hardware für die niederfrequenten (weniger als 50 Hz) sinusförmigen Transienten oder die anhaltenden sinusförmigen Umgebungen zu qualifizieren, wenn sie während des Fluges auftreten. Diese Prüfungen sind bei Pegeln durchzuführen, die dem 1,25-fachen des Fluggrenzpegels entsprechen, und bei einer Sweep-Geschwindigkeit von 4 Oktaven pro Minute. Andere Sweep-Raten können verwendet werden, um Simulationen bestimmter Flugereignisse bereitzustellen. Das minimale Wahrscheinlichkeitsniveau, das zur Definition des Flugbegrenzungsniveaus verwendet wird, beträgt P97,72/50 für ELV-Nutzlasten. Dies entspricht dem Mittelwert plus 2 Sigma für Normalverteilungen. Sinusschwingungen gelten für STS-Nutzlasten nur, wenn dies erforderlich ist, um eine anhaltende periodische Umgebung von Oberstufen oder Apogäumsmotoren usw. zu simulieren. Für STS-Nutzlasten beträgt die minimale Wahrscheinlichkeit, die zur Definition der Flugbegrenzung verwendet wird, P99,87/50. Dies entspricht dem Mittelwert plus 3 Sigma für Normalverteilungen.
Was ist beim Shaker-Vibrationstest zu beachten?
Vor Beginn der Prüfung sollte die Prüfvorrichtung auf Resonanzen bis zu 2000 Hz untersucht werden. Wenn möglich, sollte die Vorrichtung im Prüffrequenzbereich nicht mitschwingen. Das Prüfmuster ist über seine Flugbefestigung oder eine flugäquivalente Befestigung an der Vorrichtung anzubringen.
Shaker-Prüfgeräte: Wählen Sie den richtigen Shaker und die richtige Testausrüstung aus, um die Anforderungen der Vibrationsprüfung zu erfüllen, und die Shaker-Testausrüstung sollte über eine ausreichende Belastbarkeit und einen ausreichenden Frequenzgangbereich verfügen, um sich an die Größe und Qualität von Luft- und Raumfahrtprodukten anzupassen
Der Betätigungsbeschleunigungsmesser ist an der Prüfvorrichtung in der Nähe des Anschlusspunkts anzubringen. Wenn mehr als ein Kontrollbeschleunigungsmesser verwendet wird, kann der Prüfpegel mit einem Mittelwert oder einem anderen Steuerungsschema gesteuert werden.
Hublänge: Die Hublänge des Shaker-Prüfgeräts sollte lang genug sein, um die Anforderungen des Produktschwingungstests zu erfüllen. Die Hublänge bezieht sich auf die maximale Verschiebung oder den maximalen Verdrängungsbereich, den ein Shaker bereitstellen kann, und ist wichtig für die Simulation verschiedener Arten von Vibrationen
Der Standard gilt für die gesamte Nutzlasthardware, die die NASA intern oder im Rahmen eines Vertrags für den Start mit einer Einweg- oder wiederverwendbaren Trägerrakete entwickelt, einschließlich freier Fahrzeuge und zusätzlicher Nutzlasten.
NASA-STD-7002B Arten der Vibrationsprüfung
Mechanischer Test
Vibrationstest
Thermischer Test
EMI/EMV-Prüfung
Funktionsprüfung
Zufällige Vibration
Im Gegensatz zur sinusförmigen Schwingungsprüfung wird die Zufallsschwingungsprüfung auf Komponentenebene als obligatorisch angesehen.Wenn jedoch der Verdacht besteht, dass eine Komponente empfindlich auf diese Art von Schwingungsumgebung reagiert, können stichprobenartige Schwingungstests auch auf der Ebene des Subsystems und der Nutzlast-/Raumfahrzeugeinheit durchgeführt werden.
Nach dieser Technischen Norm besteht der Zweck der Stichprobenprüfung darin, die Bauteile an die vorgesehene Einsatzumgebung anzupassen und eine Prozessabschirmung für alle elektrischen, elektronischen und elektromechanischen Komponenten zu ermöglichen.
Eine zufällige Schwingungsprüfung kann auch für Bauteile erforderlich sein, deren Ansprechverhalten durch zufällige Schwingungen der mechanischen Übertragung beeinflusst wird, die sich aus der schwingungsbedingten akustischen Umgebung ergeben.
Die Güte und die Dauer der Schwingungsprüfung sind statistisch nach den folgenden Anforderungen zu bestimmen
Sinus-Schwingungen
Die Sinus-Sweep-Schwingungsprüfung wird auf der Ebene des Subsystems und der Nutzlast-/Raumfahrzeugeinheit als obligatorisch angesehen.Ein Sinus-Scan-Schwingungstest kann auch auf Komponentenebene durchgeführt werden, wenn der Verdacht besteht, dass ein Bauteil empfindlich auf diese Art von Schwingungsumgebung reagiert.
Gemäß dieser technischen Norm werden Sinusschwingungsversuche durchgeführt, um die durch die gekoppelte Lastanalyse (CLA) vorhergesagte niederfrequente dynamische Emissionsumgebung zu simulieren und sollten auch repräsentativ für die im Flug vorhandene sinusförmige Umgebung sein.
Die Sinusschwingungsprüfung sollte auch den Anforderungen des Anbieters der Trägerrakete entsprechen, um nachzuweisen, dass das Subsystem und die Nutzlast-/Raumfahrzeugeinheit den Auswirkungen der niederfrequenten Startumgebung standhalten können.
Sinus-Sweep-Vibrationen (5 bis 50 Hertz [Hzl) ELV- und STS-Schaltflächenlasten. Sinusförmige Sweep-Schwingungsprüfungen sind durchzuführen, um die Hardware für die niederfrequenten (weniger als 50 Hz) sinusförmigen Transienten oder die anhaltenden sinusförmigen Umgebungen zu qualifizieren, wenn sie während des Fluges auftreten. Diese Prüfungen sind bei Pegeln durchzuführen, die dem 1,25-fachen des Fluggrenzpegels entsprechen, und bei einer Sweep-Geschwindigkeit von 4 Oktaven pro Minute. Andere Sweep-Raten können verwendet werden, um Simulationen bestimmter Flugereignisse bereitzustellen. Das minimale Wahrscheinlichkeitsniveau, das zur Definition des Flugbegrenzungsniveaus verwendet wird, beträgt P97,72/50 für ELV-Nutzlasten. Dies entspricht dem Mittelwert plus 2 Sigma für Normalverteilungen. Sinusschwingungen gelten für STS-Nutzlasten nur, wenn dies erforderlich ist, um eine anhaltende periodische Umgebung von Oberstufen oder Apogäumsmotoren usw. zu simulieren. Für STS-Nutzlasten beträgt die minimale Wahrscheinlichkeit, die zur Definition der Flugbegrenzung verwendet wird, P99,87/50. Dies entspricht dem Mittelwert plus 3 Sigma für Normalverteilungen.
Was ist beim Shaker-Vibrationstest zu beachten?
Vor Beginn der Prüfung sollte die Prüfvorrichtung auf Resonanzen bis zu 2000 Hz untersucht werden. Wenn möglich, sollte die Vorrichtung im Prüffrequenzbereich nicht mitschwingen. Das Prüfmuster ist über seine Flugbefestigung oder eine flugäquivalente Befestigung an der Vorrichtung anzubringen.
Shaker-Prüfgeräte: Wählen Sie den richtigen Shaker und die richtige Testausrüstung aus, um die Anforderungen der Vibrationsprüfung zu erfüllen, und die Shaker-Testausrüstung sollte über eine ausreichende Belastbarkeit und einen ausreichenden Frequenzgangbereich verfügen, um sich an die Größe und Qualität von Luft- und Raumfahrtprodukten anzupassen
Der Betätigungsbeschleunigungsmesser ist an der Prüfvorrichtung in der Nähe des Anschlusspunkts anzubringen. Wenn mehr als ein Kontrollbeschleunigungsmesser verwendet wird, kann der Prüfpegel mit einem Mittelwert oder einem anderen Steuerungsschema gesteuert werden.
Hublänge: Die Hublänge des Shaker-Prüfgeräts sollte lang genug sein, um die Anforderungen des Produktschwingungstests zu erfüllen. Die Hublänge bezieht sich auf die maximale Verschiebung oder den maximalen Verdrängungsbereich, den ein Shaker bereitstellen kann, und ist wichtig für die Simulation verschiedener Arten von Vibrationen
