根特大学采用 GEN5i 来测量飞鸟的撞击

为了能够 了解飞鸟撞击飞机后果,根特大学应用材料科学系实验室正在模拟飞鸟对飞机的撞击。碰撞模拟设备不仅和材料及部件,而且和飞机的机械设计相关联,以找出 降低撞击产生影响的方法。现在,测试设备已经进行了扩充,并且已经加入到欧洲飞行委员会的 E-Break 项目中。因此根特大学购买了 HBM GEN5i 数据记录仪 (现在已经被 GEN7i 替代), 其专门用于极高速数据采集。

“对于飞行器来说,飞鸟撞击可能带来致命的后果”, Geert Luyckx, E-Break 项目负责人解释道: “飞鸟的撞击本身并不会引起巨大的物理损坏,但是 航空发动机轻微的不平衡 会导致发动机损坏并产生故障。调查飞鸟撞击产生的后果多年以来一直是测试程序的一部分。”

在飞鸟撞击后果测试中,该部门已经在国际上获得认可。测试设备建造于 1997 年 (欧洲 BRITE-EURAM II 项目的一部分)。最初,智能模拟 500 克的鸟撞击, 在新的项目中已经可以处理1.8 公斤鸟的撞击。现在已经开始处理 4公斤鸟的测试。尽管航空工业需要采用真实的鸟来测试,该实验室采用的是明胶块,其具有和鸟类似的质量和行为。测试是标准化的,并且进行按照飞机制造商的规格,如空中客车公司。

模拟飞鸟撞击: 完整的测试通过视频记录

在模拟飞鸟撞击的过程中,多个量需要被测量

“在实验室中,测试安装非常简单”, 测试负责人 Frederik Allaeys 解释说: “Th子弹形的鸟被装置试管里,以 30 到 40 bar 压力降其发射出, 其将获得 200 到 250 米/秒的速度。在试管的另外一端是包含测试部件的金属仓。这可能是完整的组件,叶片或新型材料的板。金属仓内的负压可以减少空气阻力以及在测量过程中压力波的影响。“

在模拟飞鸟撞击的过程中,多个量需要被测量: 鸟的速度和加速度,压力,位移,振动和冲击,以及材料的拉伸和变形。 完整的测试采用视频记录,准备这个测试需要一天时间,费用大约 1500 欧。每次测试需要执行两次以验证结果。非常重要的是 精确地记录和分析,尤其对于整个过程仅持续两秒钟的测试。因此实验室需要能够一套能够同步记录这些数据的多通道数据采集系统,并且要求具有极高的采样率。并且触发在这类测试中非常关键,需要及时同步启动。

GEN5i: 高速数据采集

HBM GEN5i 数据记录仪

根特大学购买了 HBM GEN5i 用于飞鸟撞击测试。GEN5i 最大的特点是一套完整的 数据采集系统,是专门面向极高速数据采集开发的。其采样率高达  100 M 每秒。并且可以扩展到 160 个同步采集通道。根特大学使用的平均采样率高达 25 MS/s.

GEN5i 数据记录仪内置硬盘用于存储数据。这些数据可以通过标准的接口,例如 WLAN,  Ethernet 或 USB 传输进行进一步分析。另外,其内置了HBM Perception 软件 进行分析,处理和可视化,并带有多种不同的滤波。GEN5i 作为一款 瞬态记录仪, 广泛应用与材料破坏性试验,爆炸,火攻或高压领域

飞鸟撞击分析是 'E-Break 项目'的一部分

 E-Break project 项目是由欧盟委员会赞助的,从 2012 年10月到2016 年9月。 “E-Break 项目的宗旨是减少飞行引起的噪声和排放,以及提高发动机的效率,降低维护成本。

这导致了高压发动机的产生,其不仅体积只有原来的50%,并且转速更快,产生更高的温度。这影响了发动机的设计和使用的材料,这要求发动机要非常结实。新的符合材料钛 - 铝合金已经

开始应用。这种新型发动机需要进行严格的测试,飞鸟撞击只是这个项目的一个很小部分,但将会为发动机和组件的的安全性提供非常有价值的信息。

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