Ensayos de durabilidad estructural y fatiga Ensayos de durabilidad estructural y fatiga | HBM

Ensayos de durabilidad estructural y fatiga

La integridad estructural es un factor muy importante para la vida útil de un vehículo. Pero, ¿cómo afecta esa integridad estructural a la construcción de la carrocería, el chasis u otros elementos, como la amortiguación, los ejes, los puntos de montaje del motor o bloques funcionales completos? ¿Y cómo afectan a la integridad estructural de un vehículo las condiciones ambientales, como la temperatura, la humedad o la luz del sol? Debe existir un equilibrio adecuado entre una serie de parámetros:

  • Peso y dimensionamiento óptimos del conjunto
  • Seguridad de funcionamiento
  • Durabilidad
  • Solidez
  • Prestaciones
  • Fiabilidad

 

Durante las pruebas, un vehículo debe ser capaz de soportar las cargas mecánicas típicas que recibe cuando funciona, a lo largo de una vida útil específica simulada. En estas pruebas, no son admisibles fallos en forma de fatiga, aparición de grietas o fisuras y degradación.

Structural Durability and Fatigue Testing - Applications

Antes de pasar a los ensayos de campo reales en circuitos de pruebas específicos, la integridad estructural de un vehículo se evalúa mediante una amplia simulación por ordenador y en bancos de ensayos en laboratorios de durabilidad. En esos laboratorios, los datos de carga se simulan por medio de actuadores. Más información sobre los ensayos de laboratorio

 

La instalación perfecta para hacer pruebas de integridad estructural

Las instalaciones de HBK en Darmstadt son un centro internacional de excelencia en medición y análisis de datos de integridad estructural.

Le ofrecen todas las herramientas necesarias: desde análisis de fatiga extendidos a toda la vida útil basados en modelos de elementos finitos hasta soluciones de adquisición de datos para ensayos de laboratorio o pruebas móviles de campo, incluido software “edge” de alta potencia y analítica de datos basada en servidores. Todo ello, por supuesto, sin perder de vista el objetivo de que los ensayos y el análisis se puedan llevar a cabo de manera rápida y eficiente.

Ventajas de recurrir a HBK para sus ensayos de resistencia estructural

Benefits of using HBM for structural integrity

Ensayos acelerados sean del tipo que sean: simulaciones, ensayos de campo o de laboratorio. Concéntrese en sus datos, simplifique el desarrollo y elimine el riesgo que siempre tienen los ensayos.

El catálogo de productos y servicios de resistencia estructural de HBK le permite gestionar los datos de sus simulaciones y ensayos a partir de muestras físicas y virtuales.

  • Reducción drástica de tiempo y recursos: trabaje con los expertos de HBK, que le proporcionarán una completa cadena de herramientas y todos los servicios que necesite.
  • Análisis de fatiga asistido por ordenador y simulación con nCode DesignLife
  • Cadena de medida completa, con galgas extensométricas, sistemas de adquisición de datos y software, con todos los componentes perfectamente integrados entre sí.
  • Amplísimo catálogo de galgas extensométricas eléctricas, con plazos de entrega cortos. Incluso galgas precableadas para uso inmediato.
  • Sistemas de adquisición de datos con la máxima inmunidad a las interferencias electromagnéticas y la deriva térmica, gracias al empleo de tecnología de frecuencia portadora, módulos amplificadores distribuidos y funciones de autocalibración de todos los canales.
  • Compensación de los efectos de cable, gracias a nuestra tecnología patentada de amplificadores con circuitos de 4, 5 y 6 hilos.
  • Un mismo sistema de adquisición de datos para la adquisición de datos de carga en carretera (RLDA)
  • y para los ensayos de laboratorio.
  • El sistema de adquisición de datos se puede integrar perfectamente con los simuladores de pruebas de carretera MTS-329, con FlexTest/RPC Pro, con MAST y con todos los bancos de ensayos de INSTRON LabSite.
  • Una completa solución de software para este tipo de aplicaciones, lista para utilizar sin programación.
  • Potente funcionalidad interactiva de análisis y visualización posterior a la adquisición con nCodeGlyphWorks.
  • Procesamiento de datos transmitidos desde un servidor mediante nCodeDS.
  • Gestión de datos general y colaboración a través de Aqira.
  • Ensayos y evaluación de materiales como un servicio, empleando equipos de pruebas de HBK.

El sistema abierto de HBK

Le damos la posibilidad de integrar las mejores combinaciones de equipos de distintos proveedores en una solución de ensayo global, con tecnologías como EtherCAT, PROFINET, ASAM XCP a través de Ethernet o API sencillas.

Ejemplos:

questions about structural integrity? get in touch



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QuantumX / SomatXR: adquisición de datos y control en paralelo

HBM Data Acquisition Systems for Stress and Fatigue Testing

La compatibilidad con el estándar TCP/IP de Ethernet y con estándares de Ethernet industrial como EtherCAT® ofrece las siguientes ventajas:

  • Reducción del cableado, del número de entradas en el lado del controlador y de los costes totales.
  • Reducción del tiempo y los costes de configuración.
  • Reducción de la complejidad y de las posibilidades de error.
  • Aumento de la disponibilidad y del tiempo que puede dedicarse a los ensayos, con el resultado final de unos tiempos de desarrollo más cortos.
  • Mejora de la calidad de los datos y la fiabilidad general.
  • Permite utilizar un horofechado común y diferentes ciclos de reloj (reloj distribuido, 3 administradores de sincronización).

Más información: QuantumX ­     Más información: SomatXR ­

Los sistemas de adquisición de datos QuantumX y SomatXR (más robusto) emplean el mismo principio de entradas analógicas y pueden combinarse de forma flexible. Ambos sistemas DAQ ofrecen la misma funcionalidad tanto en aplicaciones de campo como en banco de ensayos, y tienen las mismas posibilidades de integración.

Software catman y análisis

HBM Software and Analytics for Stress and Fatigue Testing

catman es un software muy completo, adaptable y no programable, desarrollado para adquirir datos, realizar cálculos y análisis en línea y, en definitiva, para monitorizar el proceso de ensayo completo. Dispone de potentes funciones de visualización y presentación gráfica de los resultados.

Permite analizar todos los datos de medida adquiridos, mediante cómputo de ciclos Rainflow y mediante el método de Monte-Carlo. El software puede generar una curva de fatiga (Woehler) o una curva de fatiga en condiciones de amplitud variable (Gassner).

Tiene un flujo de trabajo eficiente y orientado al proceso, que reduce los costes y acorta la duración de los ensayos.

Más información: software catman­

Descubra catman. ¡Explore la galería!

from lab to road

Ensayos de durabilidad estructural: del laboratorio a la carretera

Los ensayos de laboratorio de durabilidad estructural son uno de los últimos pasos antes de lanzar al mercado el prototipo de un vehículo. Para crear programas de ensayos estructurales adaptados a los requisitos reales del mercado, se utilizan actuadores hidráulicos, eléctricos y neumáticos, mesas de vibración horizontal y cámaras climáticas.

Un perfil de operación define las condiciones que deben monitorizarse y también el objetivo de daños que debe producirse como resultado del ensayo acelerado.  En el laboratorio se utilizan básicamente medidas de fuerza y deformación para caracterizar las cargas. El proceso consiste en reproducir de forma repetida las condiciones de funcionamiento real y en calcular los daños de fatiga acumulados resultantes.

Para imitar las condiciones de la carretera del modo más auténtico posible en los ensayos estáticos y dinámicos, se aplican diferentes tipos de cargas al sistema objeto del ensayo:

  • Simulaciones de carretera multieje a escala real, sobre cuatro apoyos, con cobertura de 6 grados de libertad.
  • Análisis de tensiones y deformaciones de vehículos.
  • Máquinas de ensayos de carga biaxiales, axial-torsional y multieje.
  • Fatiga de ciclo largo y de ciclo corto.
  • Fatiga termomecánica.
  • Mecánica de las fracturas.
  • Propagación de fisuras y estudios de crecimiento.
  • Tenacidad a la fractura, alta velocidad de deformación, ensayos cuasiestáticos, ensayos de relajación de tensiones.
  • Validación de sistemas de dirección y resistencia estática, torsión y flexión.
  • Pruebas de resistencia máxima.

En la adquisición de datos de carga en carretera (RLDA), el vehículo está equipado con sensores adicionales: galgas extensométricas, transductores de aceleración, potenciómetros de cuerda, odómetros especiales en uno o dos ejes para medidas de fuerza y par, sensores GNSS/GPS/IMU para obtener datos de posición y cinemáticos, y también cámaras de vídeo para grabar la situación de conducción.