Kanderaketi üleslaskmise tagajärjel tekivad väga tugevad vibratsioonid ja põrutused. Igal süsteemil on oma loomulik sagedus. Kui väliste jõudude (vibratsioonide ja põrutuste) sagedus vastab terve süsteemi loomulikule sagedusele, tekivad resonantsid. Resonantsid suurendavad mitmekordselt jõude, mis süsteemile mõjuvad. Süsteemi struktuurid aga mõningatel juhtudel ka terved süsteemid võivad selle tagajärjel katki minna.
Tagamaks, et kosmosesse saadetavad satelliidid kanderaketist tulenevatele jõududele vastu peavad, tuleb kõiki komponente erinevates keskkondades eelnevalt katsetada. Süsteemi iseloomustamiseks ja loomulike sageduste leidmiseks viiakse läbi resonantsanalüüs. See teostatakse vibratsioonisüsteemiga nii enne kui ka pärast süsteemi mehaanilisi katsetusi. Resonantsanalüüsi tulemusi võrreldes saab tuvastada, kas katseobjekt läbis katse või mitte.
Käesolevas töös on tutvustatud Tartu Ülikooli Tartu observatooriumi vibratsiooni katsetamise süsteemi ja meetodit. Magistritöö eesmärgiks on arendada tarkvaralahendus, mis võimaldaks vibratsioonikatsetuste andmeid visualiseerida ja analüüsida. Luues kasutajaliides on tagatud, et tarkvaras tulemusi esitavad graafikud on kergesti kohandatavad vastavalt klientide nõuetele. Lisaks võimaldab tarkvara tuvastada katseandmetes resonantse, mida kuvatakse piikidena. Tarkvara suudab erinevate katsete puhul välja arvutada amplituudi ja sageduse erinevused ning võrreldes tulemusi omavahel järeldada, kas katseobjekt läbis katse või mitte.
Arendatud tarkvaralahendus on olnud kasutusel Tartu Ülikooli Tartu observatooriumi kosmosetehnoloogia laboris 8 kuud. Katsetustunnistustel, mis klientidele peale vibratsiooni-katsetusi väljastatakse on esitatud käesoleva tarkvaraga loodud graafikud.Rocket launches are violent and involve harsh events such as vibrations and shocks. Every structural system has its own natural frequency. When the frequency of the external forces (shocks and vibrations) syncs up with the natural frequency of the whole system, it leads to resonance. This causes the forces acting on the system to be multiplied several folds. It can lead to a structural failure or even complete loss of the system in some cases.
To ensure, that every spacecraft launched in to space is able to withstand these environments, every component undergoes environmental testing on ground. To characterize and find the natural frequencies of the system, a resonance survey is performed with the vibration testing system. This is done both, before and after the system is subjected to any mechanical environmental tests. The comparison of these resonance surveys helps to identify whether or not the Device Under Test (DUT) has passed the testing criteria.
In this work the vibration testing system available at Tartu Observatory, University of Tartu has been introduced along with the method for vibration testing in use. The aim of this work was to develop a software that would perform visualization and analysis of the vibration testing data. It has been made sure that the resultant plots of the software are easily customizable with the help of a Graphical User Interface (GUI), to meet specific customer requirements. In addition, the software is capable of identifying the resonances in the data which show up as peaks. It calculates the amplitude and frequency shift in the resonances to easily show the user, whether the test object has passed the tests.
The developed software has been in use in the Laboratory of Space Technology at Tartu Observatory, UT for 8 months. The test certificates handed over to the customers after vibration testing has been performed, contain the plots that are generated by this software
