Schwingbelastung

Obwohl Vibration ein weit verbreitetes Phänomen ist, kann die Bestimmung von Schwingungsmustern oder der Umgang mit übermäßigen Vibrationen eine Herausforderung sein. Von Standardtests bis hin zu komplexen Problemlösungen, von der Datenerfassung bis zur Berichterstattung — die umfassenden Test- und Messwerkzeuge von HBK helfen Ihnen dabei, alle technischen Probleme im Zusammenhang mit Schwingungen zu lösen.

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Über Vibration

Es ist sehr schwierig, Vibrationen zu vermeiden — sie beeinträchtigen die Sicherheit und den Komfort unserer Fahrzeuge, sie beeinträchtigen die strukturelle Integrität unserer Gebäude und Brücken, und wenn wir menschlichen Schwingungen zu stark ausgesetzt sind, kann dies sogar unsere Gesundheit beeinträchtigen.

Zum Beispiel wurde das Auto, der Bus oder der Zug, die Sie täglich zur Arbeit nehmen, ausgiebig getestet, um sicherzustellen, dass sie den mechanischen Stößen standhalten, denen sie ausgesetzt sind — nicht nur, um Ihre Sicherheit zu gewährleisten, sondern auch, um sicherzustellen, dass Sie eine reibungslose Fahrt haben. Um sicherzustellen, dass der Flügel eines Flugzeugs keiner körperlichen Belastung erliegt, wurde er Messungen mit hoher Genauigkeit unterzogen. Ein Handy muss es aushalten können, in einem Rucksack herumzuspringen und mehrmals auf den Boden fallen zu lassen. Ein Satellit muss in der Lage sein, die übermäßigen Vibrationen beim Start in den Weltraum zu überstehen.

Vibration müssen gemessen und bewertet werden, entweder weil sie ein unmittelbares Problem verursachen oder weil die Struktur oder das Produkt einer Norm oder einer Testspezifikation entsprechen muss. Schwingungstests und -überwachung helfen Herstellern dabei, die Qualität, Zuverlässigkeit und Haltbarkeit kompletter Produkte und ihrer Komponenten sicherzustellen, indem sie Einblicke in die innere Schwingungswelt von Produkten, Maschinen und Strukturen geben.

Grundlagen der Vibration

Von sich wiederholenden Standardtests bis hin zu komplexen Problemlösungen, von der Datenerfassung bis hin zur Berichterstattung — wir bieten ein einzigartiges und umfassendes Toolset, das die gesamte Messkette von Shakern, Beschleunigungsmessern und Datenerfassungssystemen bis hin zu Datenanalysesoftware abdeckt und die Flexibilität bietet, eine Vielzahl von technischen Herausforderungen zu bewältigen.

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Schwingungsprüfung und Validierung

Um sicherzustellen, dass Produkte während ihrer Lebensdauer Stöße und Belastungen aushalten können, kommen Vibrationstests ins Spiel. Dies gilt beispielsweise für:

Ein Handy muss es aushalten können, in einem Rucksack herumzuspringen und mehrmals auf den Boden fallen zu lassen. Wenn es diesen allgemeinen täglichen Gebrauch nicht bewältigen kann, explodieren die Garantiekosten für den Hersteller, was ein echtes Risiko darstellt, dass sich die Marke verschlechtert und Kunden beim nächsten Kauf eines neuen Telefons woanders suchen.
Ein Satellit muss in der Lage sein, die übermäßigen Vibrationen beim Start in den Weltraum zu überstehen. Wenn es defekt ist, können die Investitionen in die Entwicklung und den Bau des Satelliten gefährdet sein.

Um sicherzustellen, dass die Produkte, die Kunden erhalten, intakt und voll funktionsfähig sind, ist es wichtig, dass sie die Reise von der Verpackung im Werk bis zur Ankunft am Bestimmungsort überstehen können. Darüber hinaus müssen Entwickler nicht nur kurzfristigen physischen Belastungen standhalten, sondern auch sicherstellen, dass ihre Produkte langfristig die Integrität und Qualität bewahren, die die Marke repräsentieren.

Die Produktqualifizierung und -verifizierung erfolgt durch umfangreiche Simulationen in den Entwicklungsphasen, aber eine Simulation reicht nicht aus. Es ist auch notwendig, physische Tests an Prototypen und Endprodukten durchzuführen, sowohl um die simulierten Ergebnisse zu validieren als auch um den Kunden die Haltbarkeit der Produkte nachzuweisen.

Sicherstellung der Produktqualität

Schwingungstestprofile

Normen für Schwingungsprüfungen

Vibrationstests können Konstruktionsschwächen aufdecken, die sich erst beim Transport, Einsatz und Gebrauch bemerkbar machen — etwa wenn ein Helm auf den Boden prallt. Bei einigen dieser Tests, z. B. beim Summen, Quietschen und Rattern (BSR) im Fahrzeuginnenraum, kann auch die Entstehung unerwünschter Geräusche festgestellt werden.

Für Umwelttests wie hochbeschleunigte Lebensdauertests (HALT) und hochbeschleunigte Stresstests (HASS) ist es erforderlich, Schwingungstests mit Klimakammern zu kombinieren, um die Dehnungsspannungen durch schnelles Aufheizen und Abkühlen zu erhöhen. Diese Tests werden in der Regel an industriellen und elektronischen Komponenten und Produkten, an medizinischen Geräten und an militärischer Ausrüstung durchgeführt.

Woher stammen die tatsächlichen Schwingungstestprofile? Kunden, Endanwender oder Hersteller, die eine Komponente in eine Baugruppe einbauen, definieren häufig die Spezifikationen und Verfahren für Schwingungstests selbst.

Diese basieren in der Regel auf Erfahrung und Wissen darüber, welche Designlösungen gut funktionieren und welche nicht. Schwingungstests bieten einen strukturierteren Ansatz zum Verständnis von Ausfallarten und Defekten, die durch Vibrationen verursacht werden.

Viele Schwingungsprüfprofile werden durch Normen definiert, die über viele Jahre entwickelt wurden. Es gibt viele von ihnen und sie sind oft bestimmten Anwendungen und Produkten gewidmet. Beispiele hierfür sind DIN, ISO, BS, MIL, IEC und ASTM.

Der Einsatz von Tests gemäß Normen ist insbesondere in der Luft- und Raumfahrt sowie in der Verteidigungsindustrie der Fall. Dazu gehören MIL-STD-810, NATO StanAGs und AS/EN9100.

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