Struktur Betriebsfestigkeit- und Fatigue (Materialermüdung)-Tests

Strenge physische Haltbarkeit ist ein wichtiger Parameter für hochwertige Produktdesigns. Es muss durch spezielle physikalische Testaufbauten validiert werden, die sich auf strukturelle Haltbarkeit, maximale Belastung, Ermüdung und Gesamtlebensdauer konzentrieren. Alle Mess- und Prüfdaten müssen analysiert und mit der Simulation korreliert werden.

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illustration of a car during physical durability testing

Betriebsfestigkeitsprüfungen

Egal, ob es sich um einen physischen Test handelt, der reale Lastdaten simuliert, oder um eine zyklische Belastung des zu testenden Geräts; Ob Datenerfassung oder Analyse, die komplette Messkette von HBK mit perfekt aufeinander abgestimmten Komponenten reduziert Ihre Prüfzeit und -ressourcen.

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Ermüdungsprüfung in großem Maßstab

Kritische Strukturen wie Flugzeuge und Fahrzeuge erfordern umfassende Ermüdungstests, um qualifiziert und validiert zu werden. Sparen Sie Zeit, streamen und analysieren Sie Daten aus Tausenden von Messkanälen in einem Arbeitsgang mit unseren speziellen Lösungen für die Ermüdungsprüfung.

Statische Prüfung

Statische Tests sind spezifisch für Luft- und Raumfahrzeuge, bei denen sie schrittweise einer Stoßbelastung ausgesetzt werden (die konstruktive Grenzlast multipliziert mit einem Sicherheitsfaktor). Stellen Sie sicher, dass Ihre zu prüfende Struktur auch unter extremen Bedingungen alle relevanten Vorschriften erfüllt.

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Mobile Lastdatenermittlung (RLDA)

Ermitteln Sie das Fahrzeugverhalten unter typischer Belastung auf dem Prüfgelände oder im Feld. Messen Sie wesentliche Fahrzeug- und Fahrparameter auf einer Vielzahl von Teststrecken. Die robusten Geräte von HBK für mobile Prüfungen eignen sich ideal für die RLDA-Prüfung.

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Die Struktur Integrität ist für die Lebenserwartung eines Fahrzeugs von großer Bedeutung – wie ist die Integrität des Fahrzeugs in Bezug auf Karosseriekonstruktion, Fahrwerk oder andere Komponenten wie Dämpfung, Achsen, Antriebsstranglager oder ganze Baugruppen? Wie wirken sich Umgebungsbedingungen wie Temperatur, Feuchtigkeit und Sonnenlicht auf die strukturelle Integrität des Fahrzeugs aus? Die folgenden Parameter sollten ausgeglichen werden:

Optimales Gewicht und Dimensionierung der Gesamtkonstruktion
Sicherer Betrieb
Betriebsfestigkeit
Robustheit
Leistung
Zuverlässigkeit

Während der Erprobung muss ein Fahrzeug typischen mechanischen Belastungen standhalten, die im Betrieb über eine bestimmte simulierte Lebensdauer auftreten. Ein Versagen in Form von Ermüdung, beginnenden Rissen oder Degradation ist nicht akzeptabel.

Vor der Durchführung von realen Feldtests auf speziellen Testgeländen wird die Validierung der strukturellen Integrität eines Fahrzeugs als vollständige Simulation auf einem PC und als Tests in automatisierten Prüfeinrichtungen in Dauerhaltbarkeitslaboren. Hier werden die Fahrwiderstandsdaten durch Aktuatoren reproduziert. Lesen Sie mehr über Labortests

Das perfekte Setup für die Struktur Integrität

Das HBK Darmstadt ist das weltweite Kompetenzzentrum für Messung und Datenanalyse der strukturellen Integrität.

Holen Sie sich die komplette Toolbox – von der Lebensdauerermüdungsanalyse auf Basis von FEM-Modellen bis hin zu mobilen Datenerfassungslösungen vor Ort und im Labor, einschließlich leistungsstarker EDGE-Software und leistungsstarker serverbasierter Datenanalyse. Dies natürlich mit dem Ziel, dass das gesamte Team schnelle Tests und Analysen bereitstellt und ein effizientes Ergebnis für die Abnahme durch das Management liefert.

Vorteile der Verwendung von HBK für die Struktur Integrität

BeschleunigenErprobung in allen Bereichen – Simulation, Feld und Labor. Konzentrieren Sie sich auf Ihre Daten, vereinfachen Sie Ihre Entwicklung und verringern Sie das Risiko Ihrer Tests.

Die HBK-Toolbox für strukturelle Integrität ermöglicht es Ihnen, Ihre Simulations- und Prüfdaten aus Ihrem individuellen virtuellen und physischen Prüfling zu orchestrieren und darauf zu reagieren.

Drastische Reduzierung von Zeit und Ressourcen durch die Zusammenarbeit mit HBK-Experten, die nahtlose Toolkette und alle notwendigen Dienstleistungen
CAE-basierte Ermüdungsanalyse und -simulation mitnCode DesignLeben
Komplette Messkette aus Dehnungsmessstreifen, Datenerfassungssystemen und Software, bei der alle Komponenten perfekt zusammenarbeiten
Breites Portfolio an elektrischen Dehnungsmessstreifenmit kurzen Lieferzeiten, einschließlich vorverdrahteter Messgeräte für den sofortigen Einsatz
Schaltpläne für die Datenerfassung mit höchster Immunität gegen elektromagnetische Störungen und thermische Drift durch Trägerfrequenztechnologie, verteilbare Verstärkermodule und Autokalibrierung auf allen Kanälen
Kompensation von Kabeleffekten mit 4-, 5- und 6-Draht-Schaltungsbasis patentierter Verstärkertechnik
Gleiches Datenerfassungssystem für die Erfassung von Straßenlastdaten (RLDA) und Labortests
Das Datenerfassungssystem ist perfekt in die MTS-329-Straßensimulator-Stände mit FlexTest/RPC Pro und in MAST und alle Komponentenprüfstände mit INSTRON LabSite integriert
Komplette Softwarelösung für die Anwendung, ohne Programmierung sofort einsatzbereit
Leistungsstarke interaktive Analyse und Visualisierung nach der Akquisition mitnCodeGlyphWorks
Serverbasierte gestreamte Datenverarbeitung mit nCodeDS
Gesamtes Datenmanagement und Zusammenarbeit mitAqira
Materialprüfung und -bewertung als Dienstleistung mit HBK-Prüfmitteln

Offenheit des HBK-Systems

Integrieren Sie die am besten geeigneten Hardware-Kombinationen verschiedener Anbieter in Ihre gesamte Testlösung mit Technologien wie EtherCAT, PROFINET, ASAM XCP-on-Ethernet oder einer einfachen API.

Beispiele:

Fragen? Sprechen Sie uns an! Wir sind gerne für Sie da!

QuantumX/SomatXR DAQ: Parallele Datenerfassung und -steuerung

Unterstützt standardmäßige TCP/IP-Ethernet- und Industrie-Ethernet-Standards wie EtherCAT® für:

Reduzieren Sie die Kabelverkabelung, die Anzahl der Eingänge auf der Controller-Seite und die Gesamtkosten
Reduzieren Sie Einrichtungszeit und -kosten
Reduzieren Sie Komplexität und mögliche Fehler
Erhöhen Sie die Verfügbarkeit und Zeit für Tests und verkürzen Sie die Entwicklungszeiten
Verbessern Sie die Datenqualität und die allgemeine Zuverlässigkeit
Erlauben Sie einen einzelnen Zeitstempel und verschiedene Taktzyklen (verteilte Uhr, 3 Sync-Manager)

Mehr erfahren: QuantumX navigate_next

Mehr erfahren: SomatXR navigate_next

QuantumX und robust SomatXRDAQ-Systeme haben den gleichen analogen Eingangspfad und können flexibel kombiniert werden – beide Datenerfassungssysteme bieten die gleiche Funktionalität und Integrationsmöglichkeit vor Ort und auf dem Labortisch.

catman Software und Analytik

Catman ist eine umfassende und anpassungsfähige, nicht programmierbare Software, die für die Datenerfassung, Online-Berechnung und Analyse durch Überwachung des gesamten Testprozesses konzipiert ist. Es verfügt über umfangreiche Reporting-Funktionen mit einer grafischen Darstellung der Ergebnisse.

Alle gewonnenen Messdatensätze fließen in die Datenanalyse, durch die Zählung des Regenflusszyklus und die Monte-Carlo-Methoden ein. Die Software bietet entweder die Erstellung einer Ermüdungskurve (Wöhler) oder einer Ermüdungskurve mit variabler Amplitude (Gaßner).

Der effiziente und prozessorientierte Workflow senkt die Kosten und verkürzt die Prüfzeiten.

Erfahren Sie mehr: catman software navigate_next

Entdecken Sie catman – Scrollen Sie durch die Galerie

Trend plots

Easy channel configuration

Recording of peaks and valleys

Recording of selected cycles

Stress analysis

Rainflow cycle counting

Optical strain measurements

Health check of strain gauge channels

Alarms upon unexpected events

Span pair cycle counting

Betriebsfestigkeitsprüfung Vom Labor auf die Straße

Ein Struktur Betriebsfestigkeit Lab Testing Assessment ist eine der letzten Phasen, bevor ein Fahrzeugprototyp auf den Markt gebracht werden kann. Um strukturelle Prüfprogramme zu erstellen, die die tatsächlichen Marktanforderungen abdecken, werden hydraulische, pneumatische und elektrische Aktuatoren, Vibrationstische und Klimakammern verwendet.

Ein Betriebsprofil definiert die zu überwachenden Bedingungen, aber auch die Zielschäden der beschleunigten Prüfung. Im Labor werden hauptsächlich dehnungs- und kraftbasierte Messungen verwendet, um Lasten unter wiedergegebenen realen Betriebsbedingungen zu charakterisieren und daraus resultierende kumulierte Ermüdungsschäden zu berechnen.

Um die Straße in zahlreichen Arten von dynamischen und statischen Tests authentisch nachzuahmen, werden unterschiedliche Belastungen, die auf das zu testende System ausgeübt werden, nachgebildet:

Mehrachsige, maßstabsgetreue 4-Poster-Straßensimulation mit sechs Freiheitsgraden
Spannungs- und Dehnungsanalyse von Fahrzeugen
Biaxiale, axial-torsionale, mehrachsige Belastungsmaschinen
Ermüdung bei hohen und niedrigen Zyklen
Thermomechanische Ermüdung
Bruchmechanik
Untersuchungen zur Rissausbreitung und zum Risswachstum
Bruchzähigkeit, hohe Dehnungsrate, quasistatisch, Spannungsrelaxation
Validierung des Lenksystems und statische Festigkeit, Torsion, Biegung
Prüfung der ultimativen Festigkeit

Bei der Road Load Data Acquisition (RLDA) wird das Fahrzeug mit zusätzlichen Sensoren ausgestattet: Dehnungsmessstreifen (SG), Beschleunigungssensoren, Stringpotentiometer, spezielle Messräder auf einer oder zwei Achsen für die Kraft- und Momentenmessung, GNSS/GPS/IMU-Sensoren für Position und Kinematik sowie Videokameras zur Erfassung der Fahrsituation.

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QuantumX/SomatXR DAQ: Parallele Datenerfassung und -steuerung

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Betriebsfestigkeitsprüfung Vom Labor auf die Straße

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