航空輪胎是必須滿足高質量標準的關鍵部件。飛機在機場跑道上滑行時，輪胎的低頻振動會影響飛機的操控性，并可能導致起落架產生不期望的疲勞誘發振動(擺振)。航空輪胎的振動分析可以獲取輪胎的動力學特性，確定輪胎的特征頻率和定義完整的輪胎模態振型。
通過這個模型，工程師可以客觀地評估他們所擔心相鄰組件的振動問題，因為這些問題可能會導致很嚴重的后果：過度振動可能會導致飛機組件過早疲勞失效。
試驗裝置
將完整的A320航空輪胎均勻噴上反光漆，并安裝在一個由白噪聲激勵信號驅動的激振器上。在距離輪胎2.5m遠處，由Polytec公司的三維掃描式激光測振儀PSV-500-3D系統來測量輪胎的徑向、切向和軸向的振動響應。
圖1 A320車輪的測量網格(由SOPEMEA集團提供，法國Velizy)
如圖1所示，在輪胎和輪轂布置高測點密度，測點超過100個。由于白噪聲激勵的非周期性，另加載重疊66%的漢寧窗。測量的是30Hz到400Hz范圍內的工作變形(ODS)，頻響函數(FRF)及相干性。工作變形(ODS)從測試數據里得出。該試驗數據還可導入至專門的模態分析軟件，進行更完整的分析和模型驗證。
測試結果
圖2 航空輪胎37 Hz (a)和353 Hz (b)時的工作變形
主共振發生在37、69和353Hz處。在37Hz處，單純出現輪胎彎曲變形(圖2a)。在353 Hz處，輪轂發生彎曲振動，輪胎出現更嚴重的彎曲變形(圖2b)。諧振頻率之間的相干性降低，但在峰值附近的區域足以用于工作模態驗證分析。
總結和展望
PSV-500-3D掃描式激光測振儀的設備安裝簡單，并具有很高的空間測點密度，有效地提高了航空輪胎的試驗模態分析數據質量，無需破壞被測結構便可簡單快速地獲取良好的模態振型。
上述雖然只是航空振動的個案，但預示了未來航空航天業使用3-D掃描式激光測振儀來測量飛機組件的一個日益增長的趨勢。
