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Force Limited Vibration Testing Applied to the Fourier Transform Spectrometer Instrument of SCISAT-1

机译：力有限振动测试在SCISAT-1傅立叶变换光谱仪中的应用

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Le spectromètre à transformée de Fourier (FTS) est l'instrument principal installé sur le satellite SCISAT-1 lancé avec succès en août 2003. Les essais de vibration du modèle de vol du FTS ont eu lieu en juillet 2002. Afin de prévenir des dommages aux équipements sensibles du FTS, les essais de vibration ont été réalisés avec la méthode de force limitée d'interface (FLV pour « Force Limited Vibration »). L'objectif de la méthode FLV est de réduire le surtestage se produisant lors des essais conventionnels de vibration d'équipement spatial, causé par la différence entre les conditions frontières des configurations de vol et d'essai. En plus de contrôler l'accélération imposée, la méthode d'essai FLV mesure et limite les forces exercées entre la structure testée et le pot vibrant. Cette limite de force cause une réduction de l'accélération d'excitation aux fréquences naturelles prédominantes de la structure sous essai. Cet article présente un sommaire rapide du problème de surtestage associé aux essais conventionnels de vibration. Ceci est suivi par une revue de l'approche semi-empirique de FLV pour définir les forces limites. Une description du FTS et du montage d'essai suit. Les procédures d'essai, les niveaux d'essai et de limites de force sont présentés. Ceci inclus une présentation et une discussion des résultats d'essai. L'utilisation de FLV a résulté en une réduction du surtestage pour deux des trois axes d'excitation, avec une réduction substantielle pour un de ces axes. L'article présente aussi une comparaison de l'accélération à la base du FTS entre les essais effectués sur l'instrument et ceux du satellite (réalisés en août 2002).%The Fourier Transform Speclrometer (FTS) is the primary instrument onboard the SCISAT-1 satellite that was successfully launched in August 2003. Vibration testing of the FTS flight model was performed in July 2002. To prevent damage to the sensitive equipment of the FTS, vibration testing was performed using the Force Limited Vibration (FLV) approach. The purpose of this approach is to reduce the overtesting that occurs during conventional vibration testing of space hardware, because of the difference in boundary conditions between flight and test configurations. In addition to controlling the input acceleration, FLV testing measures and limits the reaction force between the test item and the shaker. This force limiting results in acceleration notching at predominant natural frequencies of the test item. The paper presents a brief summary of the overtesling problem associated with conventional vibration testing. A review of the semi-empirical approach of FLV for deriving the force limits follows. The FTS test item and the test set-up are then described. The test procedures, test levels, and force limits are discussed. This includes the presentation of the test results and relevant discussion. The use of FLV resulted in reduction of overtesting along two of the three excitation axes, with a significant reduction for one of these two axes. The paper also presents a comparison of accelerations at the base of the FTS between instrument-level and spacecraft-level testing (performed in August 2002). The comparison indicates that, despite the overtesting reduction obtained from the use of the FLV approach, the vibration level for the FTS testing by itself was significantly higher than the vibration level it was subjected to during the subsequent spacecraft vibration testing.
机译：傅里叶变换光谱仪（FTS）是安装在SCISAT-1卫星上的主要仪器，于2003年8月成功发射。FTS飞行模型的振动测试于2002年7月进行。对于敏感的FTS设备，使用力限制接口方法（“有限振动”为FLV）进行了振动测试。 FLV方法的目的是减少常规空间设备振动测试期间因飞行边界条件和测试配置的边界差异而引起的过测试。除了控制所施加的加速度外，FLV测试方法还可以测量和限制施加在测试结构和振动罐之间的力。该力极限导致在测试结构的主要固有频率处的激励加速度减小。本文提供了与常规振动测试相关的过测试问题的快速摘要。接下来是对FLV的半经验方法进行回顾，以定义极限力。 FTS和测试设置的说明如下。介绍了测试程序，测试水平和受力极限。这包括测试结果的介绍和讨论。 FLV的使用减少了三个励磁轴中两个励磁轴的过测试，并大大减少了其中一个励磁轴的过测试。本文还介绍了在FTS基座上进行的测试与在卫星上进行的测试（2002年8月进行）之间的比较。％傅立叶变换光谱仪（FTS）是SCISAT上的主要仪器-1号卫星已于2003年8月成功发射。2002年7月对FTS飞行模型进行了振动测试。为防止损坏FTS的敏感设备，使用了力有限振动（FLV）方法进行了振动测试。该方法的目的是减少由于飞行和测试配置之间的边界条件的差异而在空间硬件的常规振动测试期间发生的过度测试。除了控制输入加速度外，FLV测试还可以测量并限制测试项目与振动台之间的反作用力。该力限制导致在测试项目的主要固有频率处产生加速缺口。本文简要概述了与常规振动测试有关的过高问题。接下来是FLV用于得出力极限的半经验方法的回顾。然后描述FTS测试项目和测试设置。讨论了测试程序，测试水平和受力极限。这包括测试结果的介绍和相关讨论。 FLV的使用减少了三个激励轴中两个激励轴的过测试，并显着减少了这两个激励轴中的一个。本文还介绍了在FTS基础上的仪器级和航天器级测试之间的加速度比较（2002年8月执行）。比较表明，尽管通过使用FLV方法获得的测试过度减少，但FTS测试的振动水平本身明显高于其在随后的航天器振动测试期间所经受的振动水平。

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