4. Виды акустических испытаний и методы их проведения
Для изучения акустического воздействия на изделие проводят следующие испытания:
— наземные натурные непосредственно на изделии;
на открытом стенде с работающим двигателем;
в закрытых боксах с натурным источником шума;
в акустических камерах.
Наземные натурные испытания позволяют наиболее полно приблизиться к эксплуатационным условиям, а следовательно, обеспечить полную проверку прочности конструкции и функционирования бортового оборудования. Такие испытания являются заключительными в общей программе отработки КЛА на акустические воздействия. Недостатком таких испытаний является их высокая стоимость, так как в течение всех испытаний двигатели, генерирующие акустическое поле, должны работать на максимальной мощности. Полетные условия акустического нагружения в наземных условиях практически не воспроизводятся.
Испытания на открытом стенде с работающим двигателем более экономичны. На таких стендах можно испытывать крупные изделия. Ускорение испытаний и соблюдение требуемых уровней нагрузки в данном случае достигаются выбором положения испытуемых объектов относительно источника шума. Режимы испытаний устанавливают на основе натурных изменений звуковых нагрузок и деформаций в контрольных точках поверхности изделия.
Испытания в закрытых боксах позволяют получить более высокие уровни акустических нагрузок, чем на открытом стенде, в результате чего сокращается продолжительность испытаний. Недостатком этих испытаний является некоторое искажение звукового поля по сравнению с натурными условиями.
Испытания в специальных акустических камерах, где создаются условия, близкие к натурным, позволяют получать наиболее достоверную информацию о работоспособности испытуемого объекта. Однако ограниченный объем этих камер не позволяет проводить испытания крупногабаритных объектов.
После внешнего осмотра изделий и измерения параметров, предусмотренных техническими условиями, изделия крепят на специальной оснастке с учетом допускаемых эксплуатационных положений. Нагружаемые изделия нужно испытывать с реальными механическими нагрузками или их эквивалентами.
Испытания проводят с одновременным воздействием на изделие заданного равномерного звукового давления и определенного спектра частот. Важное значение имеет состав акустического спектра мощности источника звукового давления. Продолжительность испытаний определяется требованием программы испытаний и техническими условиями на изделие.
При испытаниях необходимо обнаруживать у изделий резонансные частоты, на которых амплитуда колебаний точек крепления максимальна.
По окончании испытаний производят внешний осмотр и измеряют параметры, указанные в программе испытаний и технических условиях.
5. Практическая часть
5.1. Определить объем реверберационной камеры и нижнюю граничную частоту fн, используя значения таблицы 1.
Таблица 1
NN п/п вариантов |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
11 |
12 |
Длина волны нижней граничной частоты колебаний λгр, м |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
11 |
12 |
Максимальный размер испытуемого объекта lmaх, м*10-4 |
100 |
200 |
300 |
400 |
500 |
600 |
700 |
1500 |
2500 |
3500 |
4500 |
5500 |
5.2. Произвести расчет экспотенциального рупора используя λгр (из таблицы 1) и рисунок 2.67. Ответ оформить в виде таблицы с изменяющимся радиусом поперечного сечения рупора на 1 см его осевой длины.
Таблица 2
NN п/п вариантов |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
11 |
12 |
Диаметр диафрагмы звукового генератора d,cм*10-3 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
11 |
12 |
Нижняя граничная частота fгр, Гц |
100 |
200 |
300 |
400 |
500 |
60 |
70 |
150 |
250 |
350 |
450 |
550 |
6. Отчетность по лабораторной работе
Для защиты лабораторной работы занятий студент должен представить отчет, выполненный согласно ГОСТ. Объем отчета должен быть не более 10 листов формата А4, графически он может быть выполнен от руки или на принтере.
В отчете должны быть представлены:
- титульный лист;
- введение;
- изученный материал;
- практическая часть;
- заключение (вывод);
- список литературы.
Контрольные вопросы:
Цели акустических испытаний.
Основные задачи решаемые при проектировании установок акустического нагружения.
Общие требования к акустическим стендам.
Определение звуковой мощности реактивной струи.
Влияние выступающих элементов и шероховатостей поверхности ЛА на пульсации давления.
Испытания в испытательных боксах для акустического нагружения.
Испытания в реверберационных камерах.
Испытания при помощи многоканальной управляющей системы.
Испытания при помощи канала бегущей волны.
Генераторы акустических нагрузок.
Виды акустических испытаний и методы их проведения.
