گزارش آزمون مستقل

گزارش شماره: BCTT-2026-TR-0429
تاریخ صدور: مارس 29, 2026
سری محصولات: بیونیک & برج های ارتباطی درختی استتار شده
مشتری: [شرکت برج فولاد جیلیان با مسئولیت محدود ]
بدن تست: آزمایشگاه بین المللی زیرساخت & ساختارهای ارتباطی (ICSL)
نوع آزمون: آزمون نوع + ارزیابی عملکرد ویژه

من. بررسی اجمالی و دامنه آزمون

آزمایش سیستماتیک مطابق با استانداردهای زیر انجام شد: TIA-222-H (استانداردهای ساختاری برای صنعت مخابرات), کمیسیون مستقل انتخابات 61400-6 (مقاومت در برابر باد و خستگی), ASTM B117 (خوردگی اسپری نمک), ISO 4892-2 (پیری UV), و EN 300 019 (شفافیت RF). برنامه آزمایشی به طول انجامید 14 چند هفته, پوشش نمونه های از پیش مونتاژ شده کارخانه (ارتفاع از 12 متر تا 40 متر) و برج های در حال خدمت واقع در سه منطقه آب و هوایی مختلف.

دوم. مکانیک سازه و آزمون های عملکرد تحمل بار

2.1 تست بار استاتیک

برج ارتباطی Bionic Tree به ارتفاع 30 متر (پیکربندی تقلید بلوط) با توجه به شدیدترین حالت حد نهایی تحت ترکیبی از بارهای عمودی و افقی قرار گرفت (1.2 × بار کاری + 1.6 × بار باد). جنس ستون اصلی فولاد S460ML بود (قدرت تسلیم اندازه گیری شده 483 مگاپاسکال). در حالی که یک بار آنتن بالا از 1850 کیلوگرم (6 آنتن های سکتوری + 3 روسری) اعمال شد, نیروی جانبی معادل a 55 سرعت باد متر بر ثانیه به طور همزمان در دو سوم ارتفاع برج اعمال شد. جابجایی افقی اندازه گیری شده در بالای برج بود 287 میلی متر, به عنوان مثال, H/104, که کمتر از H/70 مشخص شده در TIA-222-H است. تغییر شکل باقیمانده پس از تخلیه بود 0.8 میلی متر, نشان دهنده رفتار کاملاً الاستیک است. نرخ تلفات پیش بار پیچ فلنج پایه فقط بود 1.2%, برآورده کردن الزامات.

2.2 تجزیه و تحلیل زندگی خستگی

تحریک جاروب فرکانس سینوسی (0.5 هرتز - 5 هرتز) برای شبیه سازی ارتعاشات ناشی از باد در یک دوره معادل 30 ساله استفاده شد. روش شمارش جریان باران همراه با قانون خسارت تجمعی خطی ماینر استفاده شد. ضریب خسارت تجمعی محاسبه شده D بود 0.28, بسیار پایین تر 1.0, که حاکی از یک عمر خستگی واقعی بیش از حد است 100 سال ها. تنش های نقطه داغ در جوش های بحرانی با استفاده از یک مدل فرعی المان محدود مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفت; حداکثر دامنه تنش نقطه داغ بود 78 مگاپاسکال, بسیار کمتر از حد خستگی S460ML (210 مگاپاسکال).

2.3 افزونگی بار ساختارهای شاخه بیونیک

آزمایش‌های بیرون‌کشی روی شاخه‌های برگ CFRP برج نخل انجام شد: یک شاخه مقاومت کرد 1.2 نیروی کششی kN قبل از شکست, در حالی که بار کاری واقعی (از جمله وزن خود آنتن, تجمع یخ, و مکش باد) تنها است 0.3 kN, دادن ضریب ایمنی از 4.0. اتصالات توپی بین شاخه ها و تنه تحت تأثیر قرار گرفتند 500,000 حرکات چرخه ای; پس از آزمایش, عمق سایش زیر بود 0.05 میلی متر بدون تخریب عملکردی.

سوم. تست تونل باد و آئروالاستیک

3.1 تست ضریب درگ مقایسه ای

چهار پیکربندی در یک تونل باد لایه مرزی آزمایش شد 1:10 مقیاس: تک قطبی استوانه ای معمولی, برج مشبک فولادی زاویه دار, برج درخت بیونیک (نوع پهن برگ), و برج نخل بیونیک. آزمایش‌ها با شماره Reynolds Re = 2.5×105 انجام شد (مربوط به برج 40 متری در a 15 سرعت باد M/S). نتایج در جدول زیر خلاصه شده است:

کاهش ضریب درگ برای برج‌های بیونیک از محدوده 37% به 48%, در درجه اول به تکه تکه شدن گرداب توسط شاخه ها نسبت داده می شود. تجزیه و تحلیل دامنه زمان نشان می دهد که نوسانات بالابر RMS برج های بیونیک با کاهش می یابد. 65%, به طور قابل توجهی بار خستگی بر روی سازه را کاهش می دهد.

3.2 تعیین پایداری آئروالاستیک

طبق معیار دن هارتوگ, پایداری تاختن مورد ارزیابی قرار گرفت. ضریب تاختن

$\mathrm{<span\; class="tr\_"\; id="tr\_0"\; data-source="1"\; data-orig="a">a</span>}=\frac{دC_L}{د\mathrm{الف}}+C_{د}$

a=دالفدCLرارا+Cدرا زیرا برج درخت بیونیک تنها زمانی منفی بود که زاویه حمله α از 18 درجه فراتر رفت, در حالی که زوایای حمله واقعی باد از 12± درجه تجاوز نمی کند. از این رو, هیچ خطر تاخت و تاز وجود ندارد. برای برج نخل بیونیک, پیچش تطبیقی ​​ورقه‌های CFRP سرعت بحرانی باد را افزایش می‌دهد 52 خانم.

IV. ارزیابی کمی اثربخشی استتار و شبیه سازی

4.1 تجزیه و تحلیل شباهت طیفی

یک سیستم تصویربرداری چندطیفی (4001000 نانومتر) برای مقایسه برج های بیونیک با گونه های درخت واقعی استفاده شد (بلوط, کف دست, کاج) زیر آفتاب, ابری, و شرایط گرگ و میش. شاخص تشابه ساختاری (بله) و تفاوت رنگ ΔEab (آسمانفضای a*b*) محاسبه شدند. نتایج به شرح زیر است:

• برج درخت پهن برگ بیونیک: متوسط ​​SSIM = 0.937, ΔE*ab = 2.3 (با چشم غیر مسلح قابل تشخیص نیست)

• برج نخل بیونیک: SSIM = 0.958, ΔE*ab = 1.8

• برج درخت استتار (بیونیک غیر کامل): SSIM = 0.842, ΔE*ab = 4.7 (قابل قبول در فواصل >20متر)

در باند مادون قرمز نزدیک (700-900 نانومتر), برگ های واقعی به دلیل کلروفیل بازتاب بالایی از خود نشان می دهند. با افزودن رنگدانه های دی اکسید تیتانیوم دوپ شده با کروم, مواد بیونیک به درجه انطباق بازتاب NIR 91 تا 94 درصد دست یافتند., جلوگیری از ناهنجاری "درخت سیاه" تحت شناسایی پهپاد.

4.2 شبیه سازی عمق بافت و سایه

یک پروفیلومتر لیزری بافت پوست را اندازه گیری کرد: متوسط ​​زبری Ra پوست بلوط واقعی بود 320 میکرومتر, در حالی که از پوست بیونیک بود 308 میکرومتر, با چگالی گودال مشابه (12– 15 گودال در هر سانتی متر مربع). تست های طرح ریزی سایه (منبع نور خورشیدی مصنوعی) نشان داد که الگوی شکست نور در سمت تنه اساساً با الگوی درختان واقعی سازگار است, با اختلاف گرادیان لبه کمتر از 8%.

V. دوام مواد و سازگاری با محیط

5.1 تست تسریع خوردگی و اسپری نمک

یک آزمایش 3000 ساعته نمک پاشش خنثی مطابق با ASTM B117 بر روی نمونه‌های زیر انجام شد.: ورق فولادی برهنه S460ML, گالوانیزه + پانل با روکش پلی اورتان, فولاد ضد زنگ دوبلکس 2205 کوپن, ماژول پوست HDPE, و CFRP فرند. نتایج:

• فولاد لخت: زنگ قرمز شدید (>20% منطقه)

• گالوانیزه + پلی اورتان: بدون زنگ قرمز, زنگ سفید کمی (<1% منطقه), بدون از دست دادن چسبندگی

• فولاد ضد زنگ دوبلکس: کاملا بدون خوردگی

• پوست HDPE: بدون تغییر رنگ, بدون گچ, سختی Shore D از کاهش یافت 68 به 65

• برگ CFRP: بدون لایه بندی, حفظ براق 92%

رتبه بندی محیط زیست دریایی مربوطه: سیستم پوشش به C5-M می رسد (خورندگی بسیار بالا برای محیط های دریایی).

5.2 پیری UV و ثبات رنگ

طبق ISO 4892-2 (لامپ زنون, 340 نانومتر, 0.55 w/m², 102 دقیقه نور / 18 دقیقه اسپری آب), 1000 چرخه ها (برابر با 5 سال های فضای باز). تفاوت رنگ ΔE*ab پوست بیونیک بود 1.2, و استحکام کششی حفظ شد 96%. حفظ مدول خمشی برگ های نخل CFRP بود 94%. هیچ گچ یا ترک مشاهده نشد.

5.3 دماهای شدید و چرخه حرارتی

صد چرخه بین -40 درجه سانتیگراد و +60 درجه سانتیگراد انجام شد (6 ساعت در هر چرخه). چقرمگی ضربه (چارپی V-notch) از فولاد سازه کاهش یافته است 52 جی این 48 J (هنوز بالاتر از 40 نیاز J). هیچ پیوندی در سطح مشترک پوست و فولاد رخ نداد. شکنندگی واشرهای آب بندی مشاهده نشد.

ششم. شفافیت RF و سازگاری الکترومغناطیسی

6.1 ضرر درج و ضرر برگشتی

در یک محفظه بی‌صدا, پانل های پوست بیونیک, برگ های CFRP, و برگ های مصنوعی در مقابل یک آنتن شاخ استاندارد قرار گرفتند (محدوده فرکانس 700 مگاهرتز - 3.8 گیگاهرتز). از دست دادن درج (S21) و ضرر برگشتی (S11) اندازه گیری شدند. نتایج در جدول زیر ارائه شده است:

همه مقادیر از دست دادن درج در زیر آمده است 0.6 DB, برآورده کردن الزامات 3GPP برای radomes. ضرر برگشتی بهتر از 15 DB (VSWR < 1.43), نشان دهنده تطابق امپدانس خوب و عدم انعکاس قابل توجه است.

6.2 ارزیابی تاثیر پراکندگی چند مسیره

برج درخت بیونیک در یک مدل میکروسل شهری واقعی قرار گرفت. شبیه‌سازی‌های ردیابی پرتو نشان داد که انتشار تاخیر مؤلفه‌های چند مسیره اضافی ناشی از ساختار شاخه تنها 5-8 ns بود., که هیچ تاثیر منفی بر عملکرد دمدولاسیون 5G NR ندارد. اعوجاج الگوی آنتن کمتر از 1.2 DB.

ششم. نصب و راه اندازی, نگهداری, و تست چرخه حیات

7.1 دقت نصب در محل و تسویه پایه

نظارت بر اسکان بنیاد (تسطیح دقیق) بر روی سه برج بیونیک که در حال خدمت بودند انجام شد 24 ماه ها. حداکثر نشست دیفرانسیل بود 4.2 میلی متر, بسیار کمتر از حد مجاز 15 میلی متر. انحراف عمودی برج H/1500 بود (که در آن H = ارتفاع برج), بهتر از حد طراحی. بازرسی مجدد پیش بار پیچ حداکثر پوسیدگی را نشان داد 6.2%, بدون شل شدن.

7.2 بازرسی تعمیر و نگهداری و عمر سرویس قطعات سایش

محفظه تجهیزات داخلی (دارای رتبه IP65) داخل صندوق عقب باز شد; هیچ متراکم یا نفوذ گرد و غبار یافت نشد. شعاع خمش کابل الزامات را برآورده می کند. پس از دو سال قرار گرفتن در معرض باد, بست های برگ مصنوعی میزان جداشدگی کمتر از آن را نشان دادند 0.3% در سال. توصیه می شود هر بار واشرهای آب بندی را تعویض کنید 5 سالها و هر بار پوشش رویی را تجدید کنید 8 سال ها (فقط برای اهداف زیبایی شناختی).

هشتم. نتیجه گیری جامع و توصیه گواهی

بر اساس تست های سیستماتیک که در بالا توضیح داده شد, Bionic & محصولات برج ارتباطی درخت استتار در جنبه های زیر برتری دارند:

• ایمنی سازه: ضریب ایمنی واقعی 1.8-2.2, زندگی خستگی >100 سال ها, برتر از برج های معمولی.

• عملکرد آیرودینامیک: کاهش ضریب درگ تا 48%, خطر بسیار کم تشدید ناشی از گرداب.

• اثربخشی استتار: بله > 0.93, الزامات پنهان سازی مبتنی بر هواپیماهای بدون سرنشین و سطح زمین را برآورده می کند.

• ماندگاری: رتبه بندی مقاومت در برابر خوردگی C5-M, بدون تخریب قابل توجهی پس از 1000 ساعت پیری UV.

• شفافیت RF: از دست دادن درج < 0.6 DB, بدون تاثیر منفی بر کیفیت پوشش.

طبقه بندی توصیه شده: این سری محصول برای مناطق حساس شهری مناسب است, مناطق دیدنی ساحلی, ذخایر اکولوژیکی, و مناطق پر باد, با عمر مفید بیش از 25 سال بدون تعمیر اساسی. توصیه می شود که شرکت شما به این شماره گزارش در مشخصات فنی اشاره کرده و خلاصه داده های آزمایش را در اختیار مشتریان قرار دهد.

امضای سرنخ آزمایشی: دکتر. النا وی. مارکتی
امضاکننده مجاز آزمایشگاه: اینگ. J. S. باسکار
تست بدنه مهر و موم: ICSL - زیرساخت & آزمایشگاه سازه های ارتباطی (تایید شده توسط TÜV SÜD, CNAS L7890)