Schallfelder hoher Intensität, wie sie beim Start von Weltraumraketen auftreten, können elektronische Geräte an Bord des Raumfahrzeugs leicht beschädigen. Die Wechselwirkung zwischen Schallfeldern und Strukturschwingungen wird deshalb beim NASA Glenn Research Center (GRC) erforscht. Zur Vorhersage akustisch erregter Schwingungen bei Telekommunikationssatelliten wird ein Computerprogramm namens VAPEPS (Vibroacoustic Payload Environment Prediction System) bzw. seine verbesserte Version namens "Path 49" eingesetzt, das auf der statistischen Energieanalyse beruht. Bei der Auslegung der Struktur muß berücksichtigt werden, daß die Schallintensität im Inneren von Weltraumraketen, Raumfähren oder leeren Nutzlastbehältern in dem Maße zunimmt, wie dieser Innenraum von der Nutzlast gefüllt ist. Durch eine spezielle schallisolierende Auskleidung wird dieser Schallpegel vermindert. Die Abtrennung eines Raumfahrzeugs vom Transporter kann pyrotechnisch erfolgen. Die dabei entstehenden Stoßwellen wurden in insgesamt 16 Versuchen am Earth Observing System (EOS) statistisch analysiert. Dabei wurde eine logarithmischen Normalverteilung der Stoßintensität ermittelt, aufgrund der die Anforderungen an den Schockschutz erheblich reduziert werden konnten. Vor dem Hintergrund der geplanten Verwendung von Stirlingmotoren zur Energieerzeugung bei zukünftigen NASA-Raumfahrtmissionen wurde das dynamische Verhalten eines Demonstrationsmodells mit einer elektrischen Leistung von 55 Watt in vier Testprogrammen untersucht. In der ersten Testreihe wurde das einwandfreie Funktionieren unter Einwirkung mechanischer Schwingungen (12,3 g RMS) nachgewiesen. Die weiteren Testreihen bezogen sich auf die vom Stirlingmotor selbst ausgehenden Störungen, die Modalanalyse seiner Schwingungen und die mechanische Wechselwirkung zweier Stirlingmotoren. Im strukturdynamischen Labor des NASA GRC wurde ein neues Verfahren zur Schwingungsprüfung von Experimentalaufbauten entwickelt, mit dem die Modalanalyse und die realistische Simulation der Schwingungsanregung während des Fluges simultan erfolgen kann. Ein weiteres Projekt hat Rückwirkung der von Verbrennungsversuchen und fluidmechanischen Experimenten ausgehenden Schallemissionen auf die Strukturschwingungen zum Gegenstand.


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    Titel :

    Recent advances in vibroacoustics


    Weitere Titelangaben:

    Neueste Fortschritte in der Vibroakustik


    Beteiligte:
    Hughes, W.O. (Autor:in) / McNelis, M.E. (Autor:in)

    Erschienen in:

    Sound and Vibration ; 36 , 6 ; 20-27


    Erscheinungsdatum :

    2002


    Format / Umfang :

    8 Seiten, 15 Bilder, 18 Quellen



    Medientyp :

    Aufsatz (Zeitschrift)


    Format :

    Print


    Sprache :

    Englisch




    Recent Advances in Vibroacoustics

    Hughes, William O. / McNelis, Mark E. | NTRS | 2002


    Recent Advances in Vibroacoustics

    W. O. Hughes / M. E. McNelis | NTIS | 2002


    Shuttle orbiter vibroacoustics

    Colonna, R. A. / Mccutchen, D. K. / Allen, H. C. et al. | NTRS | 1979


    The Vibroacoustics Analysis Package

    Messore, Peter / On, Frank | AIAA | 1997


    ENVIRONET database on vibroacoustics

    On, Frank J. | NTRS | 1988