รายงานการทดสอบอิสระ

หมายเลขรายงาน: BCTT-2026-TR-0429
วันที่ออก: มีนาคม 29, 2026
ซีรี่ส์ผลิตภัณฑ์: ไบโอนิค & หอคอยสื่อสารต้นไม้พราง
ไคลเอนต์: [จีเลียน สตีล ทาวเวอร์ บจก ]
การทดสอบร่างกาย: ห้องปฏิบัติการนานาชาติด้านโครงสร้างพื้นฐาน & โครงสร้างการสื่อสาร (ไอซีเอสแอล)
ประเภทของการทดสอบ: การสอบประเภท + การประเมินผลการปฏิบัติงานพิเศษ

ฉัน. ภาพรวมการทดสอบและขอบเขต

การทดสอบอย่างเป็นระบบได้ดำเนินการตามมาตรฐานดังต่อไปนี้: TIA-222-H (มาตรฐานโครงสร้างอุตสาหกรรมโทรคมนาคม), IEC 61400-6 (ความต้านทานลมและความเมื่อยล้า), ASTM B117 (การกัดกร่อนของสเปรย์เกลือ), ISO 4892-2 (ยูวีเอจจิ้ง), และภาษาอังกฤษ 300 019 (ความโปร่งใสของคลื่นความถี่วิทยุ). โปรแกรมทดสอบขยายออกไป 14 หลายสัปดาห์, ครอบคลุมตัวอย่างที่ประกอบไว้ล่วงหน้าจากโรงงาน (ความสูงตั้งแต่ 12 ม. ถึง 40 ม) และอาคารบริการที่ตั้งอยู่ในเขตภูมิอากาศที่แตกต่างกันสามโซน.

ฉัน. กลศาสตร์โครงสร้างและการทดสอบสมรรถนะการรับน้ำหนัก

2.1 การทดสอบโหลดแบบสถิต

หอคอยสื่อสาร Bionic Tree สูง 30 เมตร (การกำหนดค่าเลียนแบบไม้โอ๊ค) อยู่ภายใต้การรวมกันของโหลดในแนวตั้งและแนวนอนตามสถานะขีดจำกัดสูงสุดที่รุนแรงที่สุด (1.2 × ภาระงาน + 1.6 × แรงลม). วัสดุเสาหลักคือเหล็ก S460ML (ความแข็งแรงของผลผลิตที่วัดได้ 483 MPa). ในขณะที่น้ำหนักบรรทุกเสาอากาศด้านบนของ 1850 กิโลกรัม (6 เสาอากาศเซกเตอร์ + 3 rrus) ถูกนำไปใช้, แรงด้านข้างเท่ากับ a 55 ความเร็วลม m/s ถูกใช้พร้อมกันที่ 2 ใน 3 ของความสูงของหอคอย. การกระจัดในแนวนอนที่วัดได้ที่ยอดหอคอยคือ 287 มิลลิเมตร, เช่น., เอช/104, ซึ่งน้อยกว่า H/70 ที่ระบุใน TIA-222-H. การเสียรูปตกค้างหลังจากการขนถ่ายคือ 0.8 มิลลิเมตร, บ่งบอกถึงพฤติกรรมที่ยืดหยุ่นอย่างเต็มที่. อัตราการสูญเสียพรีโหลดของโบลต์หน้าแปลนฐานเป็นเพียงเท่านั้น 1.2%, ตอบสนองความต้องการ.

2.2 การวิเคราะห์ชีวิตความเหนื่อยล้า

การกระตุ้นการกวาดความถี่ไซนัส (0.5 เฮิร์ตซ์ – 5 Hz) ถูกนำมาใช้เพื่อจำลองการสั่นสะเทือนที่เกิดจากลมในระยะเวลาเทียบเท่า 30 ปี. ใช้วิธีการนับปริมาณน้ำฝนรวมกับกฎความเสียหายสะสมเชิงเส้นของ Miner. ปัจจัยความเสียหายสะสมที่คำนวณได้ D คือ 0.28, ด้านล่างมาก 1.0, ซึ่งหมายถึงอายุความเมื่อยล้าเกินจริง 100 ปี. ความเค้นจุดร้อนที่รอยเชื่อมวิกฤตได้รับการวิเคราะห์โดยใช้โมเดลย่อยของไฟไนต์เอลิเมนต์; ช่วงความเครียดฮอตสปอตสูงสุดคือ 78 MPa, ต่ำกว่าขีดจำกัดความล้าของ S460ML มาก (210 MPa).

2.3 โหลดซ้ำซ้อนของโครงสร้างสาขาไบโอนิค

ทำการทดสอบแบบดึงออกบนกิ่งเฟิน CFRP ของหอปาล์ม: กิ่งก้านเดียวก็ยืนหยัดได้ 1.2 แรงดึง kN ก่อนเกิดความล้มเหลว, ในขณะที่มีภาระงานจริง (รวมถึงน้ำหนักตัวเองของเสาอากาศด้วย, การสะสมของน้ำแข็ง, และดูดลม) เป็นเพียง 0.3 กิโลนิวตัน, ให้ปัจจัยด้านความปลอดภัยของ 4.0. ต้องมีการเชื่อมต่อข้อต่อลูกหมากระหว่างใบและลำต้น 500,000 การเคลื่อนไหวแบบวงกลม; หลังจากการทดสอบ, ความลึกของการสึกหรออยู่ด้านล่าง 0.05 มม. โดยไม่มีการเสื่อมประสิทธิภาพ.

III. การทดสอบอุโมงค์ลมและแอโรอิลาสติก

3.1 การทดสอบค่าสัมประสิทธิ์การลากเปรียบเทียบ

มีการทดสอบการกำหนดค่าสี่แบบในอุโมงค์ลมชั้นขอบเขตที่ 1:10 ขนาด: โมโนโพลทรงกระบอกธรรมดา, หอคอยขัดแตะเหล็กฉาก, ไบโอนิค ทรี ทาวเวอร์ (ประเภทใบกว้าง), และไบโอนิคปาล์มทาวเวอร์. การทดสอบดำเนินการที่เลขเรย์โนลด์ส Re = 2.5×10⁵ (ตรงกับหอคอยสูง 40 เมตรในก 15 ความเร็วลม m/s). ผลลัพธ์สรุปไว้ในตารางด้านล่าง:

การลดค่าสัมประสิทธิ์การลากสำหรับหอคอยไบโอนิคมีตั้งแต่ 37% ไปยัง 48%, สาเหตุหลักมาจากการกระจายตัวของกระแสน้ำวนตามกิ่งก้าน. การวิเคราะห์โดเมนเวลาแสดงให้เห็นว่าความผันผวนของการยก RMS ของหอคอยไบโอนิคลดลง 65%, ลดภาระความเมื่อยล้าบนโครงสร้างได้อย่างมาก.

3.2 การกำหนดเสถียรภาพของแอโรอีลาสติก

ตามเกณฑ์ของ Den Hartog, มีการประเมินความเสถียรของการควบม้า. ค่าสัมประสิทธิ์การควบม้า

$\mathrm{<span\; class="tr\_"\; id="tr\_0"\; data-source="1"\; data-orig="a">a</span>}-\frac{d{C}_{\mathrm{ล.}}}{dก}+C_d$

a-dกdCล.​​+Cd​ สำหรับหอคอยต้นไม้ไบโอนิคนั้นพบว่ามีค่าเป็นลบก็ต่อเมื่อมุมการโจมตี α เกิน 18°, ในขณะที่มุมโจมตีลมจริงจะต้องไม่เกิน ±12°. ด้วยเหตุนี้, ไม่มีความเสี่ยงควบม้า. สำหรับหอต้นปาล์มไบโอนิค, การบิดแบบปรับได้ของใบ CFRP จะเพิ่มความเร็วลมวิกฤตถึง 52 นางสาว.

IV. การประเมินเชิงปริมาณของการพรางตัวและประสิทธิผลของการจำลอง

4.1 การวิเคราะห์ความคล้ายคลึงกันทางสเปกตรัม

ระบบภาพหลายสเปกตรัม (400–1,000 นาโนเมตร) ใช้เพื่อเปรียบเทียบหอคอยไบโอนิคกับพันธุ์ต้นไม้จริง (ต้นโอ๊ก, ปาล์ม, ต้นสน) ภายใต้แสงแดด, มืดครึ้ม, และสภาพพลบค่ำ. ดัชนีความคล้ายคลึงกันของโครงสร้าง (ใช่) และความแตกต่างของสี ∆Eเกี่ยวกับ (ท้องฟ้าก*ข* ช่องว่าง) ถูกคำนวณ. ผลลัพธ์มีดังนี้:

• หอคอยต้นไม้ใบกว้างไบโอนิค: SSIM เฉลี่ย = 0.937, ∆E*ab = 2.3 (แยกไม่ออกด้วยตาเปล่า)

• ไบโอนิคปาล์มทาวเวอร์: เอสซิม = 0.958, ∆E*ab = 1.8

• หอคอยต้นไม้อำพราง (ไบโอนิคที่ไม่เต็มรูปแบบ): เอสซิม = 0.842, ∆E*ab = 4.7 (ยอมรับได้ในระยะไกล >20ม.)

ในย่านอินฟราเรดใกล้ (700–900 นาโนเมตร), ใบไม้จริงมีการสะท้อนแสงสูงเนื่องจากมีคลอโรฟิลล์. ด้วยการเติมเม็ดสีไทเทเนียมไดออกไซด์เจือด้วยโครเมียม, วัสดุไบโอนิคบรรลุระดับการจับคู่การสะท้อนแสงของ NIR ที่ 91% –94%, ป้องกันความผิดปกติของ “ต้นไม้ดำ” ภายใต้การสำรวจด้วยโดรน.

4.2 การจำลองความลึกของพื้นผิวและเงา

เลเซอร์โปรไฟล์วัดเนื้อเปลือกไม้: ความหยาบเฉลี่ยของเปลือกไม้โอ๊คจริงคือ 320 ไมโครเมตร, ในขณะที่เปลือกไบโอนิคนั้นอยู่ 308 ไมโครเมตร, โดยมีความหนาแน่นของหลุมใกล้เคียงกัน (12–15 หลุมต่อ ตร.ซม). การทดสอบการฉายเงา (แหล่งกำเนิดแสงแสงอาทิตย์ประดิษฐ์) พบว่ารูปแบบการแตกแสงที่ด้านข้างลำต้นมีความสอดคล้องกับต้นไม้จริงเป็นหลัก, โดยมีความต่างของความชันของขอบน้อยกว่า 8%.

V. ความทนทานของวัสดุและการปรับตัวต่อสิ่งแวดล้อม

5.1 การทดสอบการกัดกร่อนแบบเร่งและสเปรย์เกลือ

การทดสอบสเปรย์เกลือเป็นกลางเป็นเวลา 3000 ชั่วโมงดำเนินการตามมาตรฐาน ASTM B117 ในตัวอย่างต่อไปนี้: แผ่นเหล็ก S460ML เปลือย, สังกะสี + แผงเคลือบโพลียูรีเทน, สแตนเลสดูเพล็กซ์ 2205 คูปอง, โมดูลเปลือก HDPE, และใบ CFRP. ผลลัพธ์:

• เหล็กเปลือย: สนิมแดงรุนแรง (>20% ของพื้นที่)

• สังกะสี + โพลียูรีเทน: ไม่มีสนิมแดง, สนิมขาวเล็กน้อย (<1% ของพื้นที่), ไม่สูญเสียการยึดเกาะ

• ดูเพล็กซ์สแตนเลส: ปราศจากการกัดกร่อนอย่างสมบูรณ์

• เปลือกเอชดีพีอี: ไม่มีการเปลี่ยนสี, ไม่มีชอล์ก, ความแข็ง Shore D ลดลงจาก 68 ไปยัง 65

• CFRP เฟิน: ไม่มีการแยกส่วน, การเก็บรักษาความมันวาว 92%

การจัดอันดับสภาพแวดล้อมทางทะเลที่สอดคล้องกัน: ระบบการเคลือบบรรลุ C5-M (มีฤทธิ์กัดกร่อนสูงมากสำหรับสภาพแวดล้อมทางทะเล).

5.2 UV Aging และความคงทนของสี

ตามมาตรฐานไอเอสโอ 4892-2 (หลอดไฟซีนอน, 340 นาโนเมตร, 0.55 w/m², 102 นาทีสว่าง / 18 นาทีสเปรย์น้ำ), 1000 รอบ (เทียบเท่ากับ 5 ปีกลางแจ้ง). ความแตกต่างของสี ΔE*ab ของเปลือกไบโอนิคคือ 1.2, และคงความต้านแรงดึงได้ 96%. ค่าโมดูลัสดัดงอของใบปาล์ม CFRP อยู่ที่ 94%. ไม่พบการชอล์กหรือแตกร้าว.

5.3 อุณหภูมิสูงสุดและการปั่นจักรยานด้วยความร้อน

หนึ่งร้อยรอบระหว่าง -40°C และ +60°C ถูกดำเนินการ (6 ชั่วโมงต่อรอบ). แรงกระแทกแรงกระแทก (ชาร์ปี รอยบาก V) ของเหล็กโครงสร้างลดลงจาก 52 เจนี่ 48 J (ยังสูงกว่า 40 ความต้องการของเจ). ไม่มีการหลุดลอกเกิดขึ้นที่ส่วนต่อประสานของเปลือกไม้. ไม่พบการเปราะของปะเก็นซีล.

VI. ความโปร่งใสของ RF และความเข้ากันได้ทางแม่เหล็กไฟฟ้า

6.1 การสูญเสียการแทรกและการสูญเสียการส่งคืน

ในห้องไร้เสียงสะท้อน, แผงเปลือกไบโอนิค, ใบ CFRP, และวางใบไม้เทียมไว้หน้าเสาอากาศแตรมาตรฐาน (ช่วงความถี่ 700 เมกะเฮิรตซ์ – 3.8 GHz). การสูญเสียการแทรก (ส21) และคืนความสูญเสีย (ส11) ถูกวัด. ผลลัพธ์แสดงอยู่ในตารางด้านล่าง:

ค่าการสูญเสียการแทรกทั้งหมดอยู่ด้านล่าง 0.6 DB, เป็นไปตามข้อกำหนด 3GPP สำหรับเรโดม. ขาดทุนคืนดีกว่า. 15 DB (VSWR < 1.43), แสดงถึงการจับคู่อิมพีแดนซ์ที่ดีและไม่มีการสะท้อนที่มีนัยสำคัญ.

6.2 การประเมินผลกระทบการกระเจิงหลายเส้นทาง

หอคอยต้นไม้ไบโอนิคถูกวางไว้ในแบบจำลองไมโครเซลล์ในเมืองที่สมจริง. การจำลองการติดตามเรย์แสดงให้เห็นว่าการแพร่กระจายการหน่วงเวลาขององค์ประกอบหลายเส้นทางเพิ่มเติมที่เกิดจากโครงสร้างสาขามีค่าเพียง 5–8 ns, ซึ่งไม่มีผลกระทบด้านลบต่อประสิทธิภาพการสาธิต 5G NR. ความผิดเพี้ยนของรูปแบบเสาอากาศน้อยกว่า 1.2 DB.

VII. การติดตั้ง, การซ่อมบำรุง, และการทดสอบวงจรชีวิต

7.1 ความแม่นยำในการติดตั้ง ณ สถานที่และการตกลงฐานราก

การติดตามการตั้งถิ่นฐานของมูลนิธิ (การปรับระดับที่แม่นยำ) ดำเนินการบนอาคารไบโอนิคสามแห่งที่เคยให้บริการ 24 เดือน. การชำระส่วนต่างสูงสุดคือ 4.2 มิลลิเมตร, ต่ำกว่าขีดจำกัดที่อนุญาตอย่างมาก 15 มิลลิเมตร. ค่าเบี่ยงเบนแนวตั้งของหอคอยคือ H/1500 (โดยที่ H = ความสูงของหอคอย), ดีกว่าขีดจำกัดการออกแบบ. การตรวจสอบพรีโหลดของโบลต์อีกครั้งพบว่ามีการสลายตัวสูงสุด 6.2%, โดยไม่มีการคลาย.

7.2 การตรวจสอบการบำรุงรักษาและอายุการใช้งานของชิ้นส่วนที่สึกหรอ

ช่องใส่อุปกรณ์ภายใน (ได้รับการจัดอันดับ IP65) ภายในหีบถูกเปิดออก; ไม่พบการควบแน่นหรือฝุ่นละอองเข้าไป. รัศมีการดัดงอของสายเคเบิลตรงตามข้อกำหนด. หลังจากโดนลมพัดมาสองปี, ตัวยึดใบไม้เทียมมีอัตราการหลุดออกน้อยกว่า 0.3% ต่อปี. แนะนำให้เปลี่ยนปะเก็นซีลทุกครั้ง 5 ปีและทาทับหน้าใหม่ทุกๆ ครั้ง 8 ปี (เพื่อความสวยงามเท่านั้น).

8. ข้อสรุปที่ครอบคลุมและคำแนะนำการรับรอง

อ้างอิงจากการทดสอบอย่างเป็นระบบที่อธิบายไว้ข้างต้น, ไบโอนิค & ผลิตภัณฑ์ทาวเวอร์สื่อสารต้นไม้พรางมีความโดดเด่นในด้านต่อไปนี้:

• ความปลอดภัยของโครงสร้าง: ปัจจัยด้านความปลอดภัยที่แท้จริงคือ 1.8–2.2, ชีวิตที่เหนื่อยล้า >100 ปี, เหนือกว่าทาวเวอร์ทั่วไป.

• สมรรถนะตามหลักอากาศพลศาสตร์: ลากลดค่าสัมประสิทธิ์ได้ถึง 48%, ความเสี่ยงต่ำมากที่จะเกิดเสียงสะท้อนที่เกิดจากกระแสน้ำวน.

• ประสิทธิภาพการอำพราง: ใช่ > 0.93, เป็นไปตามข้อกำหนดการปกปิดทั้งบนโดรนและระดับพื้นดิน.

• ความทนทาน: ระดับความต้านทานการกัดกร่อน C5-M, ไม่มีการย่อยสลายอย่างมีนัยสำคัญหลังจากนั้น 1000 ชั่วโมงแห่งความชราจากรังสียูวี.

• ความโปร่งใสของคลื่นความถี่วิทยุ: การสูญเสียการแทรก < 0.6 DB, โดยไม่มีผลเสียต่อคุณภาพการครอบคลุม.

การจำแนกประเภทที่แนะนำ: ชุดผลิตภัณฑ์นี้เหมาะสำหรับพื้นที่ที่มีความละเอียดอ่อนในเมือง, โซนทิวทัศน์ชายฝั่งทะเล, เขตอนุรักษ์ระบบนิเวศ, และบริเวณที่มีลมแรง, ด้วยอายุการใช้งานที่มากกว่า 25 ปีโดยไม่มีการยกเครื่องครั้งใหญ่. ขอแนะนำให้บริษัทของคุณอ้างอิงหมายเลขรายงานนี้ในข้อกำหนดทางเทคนิค และให้ข้อมูลสรุปการทดสอบแก่ลูกค้า.

ลายเซ็นผู้นำการทดสอบ: ดร. เอเลนา วี. มาร์เชตติ
ผู้มีอำนาจลงนามห้องปฏิบัติการ: อิง. J. S. ภาสกร
ทดสอบการซีลตัวถัง: ICSL – โครงสร้างพื้นฐาน & ห้องปฏิบัติการโครงสร้างการสื่อสาร (ได้รับการรับรองโดย TÜV SÜD, ซีนัส L7890)