NASA сообщило о стандартизированном процессе моделирования вибраций и ударных нагрузок на ракеты и космические аппараты. Его разработала группа динамических условий программы Launch Services в Центре Кеннеди во Флориде, чтобы оценивать готовность техники к физическим нагрузкам перед запуском.
Для расчётов инженеры используют коммерческое цифровое программное обеспечение и метод конечных элементов. Моделирование помогает заранее, ещё до изготовления оборудования, оценить поведение конструкции и обнаружить слабые места или возможные причины отказа.
Ракеты при подъёме вибрируют и изгибаются, а аппаратура внутри космических аппаратов должна выдерживать эти воздействия. Удары и вибрации могут изнашивать детали и создавать риск отказа, особенно во время запуска и набора высоты.
Впервые новый процесс применили при сертификации ракеты коммерческого оператора, выбранной для миссии NASA. Компания предоставила данные вибрационных испытаний, но не испытаний на ударные нагрузки. Инженеры NASA решили, что ударные испытания необходимы, и провели дополнительный анализ.
Созданный группой шаблон позволил сравнивать различные сценарии и визуализировать реакцию конструкции. С его помощью инженеры разбирали сложные случаи, для которых раньше потребовалось бы много ручного моделирования. Команда также проверила результаты испытаний компании применительно к условиям полёта.
Расчёты дали дополнительные сведения об ударных нагрузках при транспортировке. Ранее инженеры оценивали вибрационные и ударные условия, среди прочего, по практическим правилам или масштабировали данные предыдущих проектов.
В NASA также описали, как используют оценки нагрузок при подготовке оборудования: специалисты определяют уровни случайной вибрации и ударов, а затем проверяют, что детали для будущих ракет прошли испытания на соответствующих уровнях. Применённый инструмент существует десятилетиями, но, по словам инженеров агентства, прежде его обычно не использовали в области анализа динамических условий.
