내구성 및 피로도 테스트

 정적 및 동적 내구성 시험과 피로도 테스트는 차량과 기계 부품의 경량 구조 유효성을 검사하는 데에 필요합니다. HBM은 스트레인 게이지, 힘과 변위 센서, 앰프 및 데이터 수집 소프트웨어를 포함하여 이러한 시험에 최적화된 완벽한 계측 장비를 제공합니다.

소재 및 구조물의 피로 시험

 차량 시스템 및 기계의 에너지 효율을 높일 수 있도록 필요에 따라 구동되는 기계 부품과 기계 구성요소의 경량 구조물은 이미 형성된 소재 또는 새로운 소재의 피로 수명 한계에 근접할 필요가 있습니다. 하지만, 차량 축과 차량 바퀴와 같은 안전 관련 구조물 요소들은 운행 중에는 피로 파괴가 절대로 일어나서는 안 됩니다. 마찬가지로, 차량 전체 또는 기계 전체의 결함으로 이어질 수 있는 크랭크 샤프트나 커넥팅 로드와 같은 주요 기능을 하는 구조물에 대해서도 피로 파괴는 반드시 피해야 합니다.

 소재의 피로 시험은 피로 곡선 (Woehler 곡선) 또는 가변 진폭 피로 곡선 (Gassner 곡선)에 따라 소재의 피로 수명을 결정하는 데 사용되는 데, 경량 구조물의 경우, 시뮬레이션 모델과 실험적 내구성 시험을 조합하여 이루어집니다. 소재의 이러한 특성들은 내구성 시뮬레이션 모델의 중요한 입력 자료가 됩니다. FEM 기반의 시뮬레이션 모델은 통상적으로 설계 대안을 평가하거나 구조물 요소의 주요 지점을 식별하기 위해 초기 설계 단계에서 사용됩니다.

연구소에서의 내구성 시험은 시험 대상 부품 또는 구성요소의 첫 번째 실제 모형(프로토타입)을 가지고 합니다. 시험 초기에 피로 시험은 설계 변형을 비교하기 위해 간략한 블록 프로그램을 사용할 수 있습니다. 시험 후반부에서는 필드에 기록된 실제 데이터가 내구성 시험 스탠드에서 재생되어 선택된 구조물의 절대 피로 수명을 결정하고 확인합니다.

이점

HBM의 피로도 및 내구성 테스트는 다음과 같은 이점을 제공합니다 :

  • 완벽하게 서로 맞는 모든 구성요소들과 스트레인 게이지, 앰프 및 데이터 수집 소프트웨어의 완벽한 장비 계측 절차
  • 별도의 프로그래밍 없이 곧바로 시작할 수 있는 완벽한 소프트웨어 솔루션
  • 모든 채널에서 반송 주파수 기술, 분배 앰프 모듈 및 자동 조정 기능으로 전자기 간섭 및 써멀 드리프트에 대한 높은 내성

  • 4, 5 또는 6와이어 회로 기반 특허 앰프 기술이 있는 케이블 효과의 보상
  • 즉각적인 사용을 위해 사전 배선된 게이지를 포함하여 짧은 전달 시간을 지닌 전기적 스트레인 게이지의 폭 넓은 포트폴리오
  • 복합소재의 높은 스트레인 피로 시험을 위한 옵티컬 스트레인 게이지 및 앰프

Screenshots of HBM's catman data acquisition software (please translate)

Span pair cycle 계산

실시간 계측 및 후처리 시, 작용 하중 데이터로부터 Span pair cycle 계산 가능.

Rainflow cycle 계산

실시간 계측 및 후처리 시, 작용 하중 데이터로부터 Rainflow cycle 계산 가능, Range-Mean 매트릭스 또는 From-To 매트릭스

Trend plots

시험 샘플 손상의 발생 가능성을 검출할 수 있도록 모든 사이클에 대해 자극(stimulus)을 통한 데이터의 경향 및 피크 값 시각화 (하중에 따른 변위). 허용 한계를 초과하는 경우의 알람을 포함함

비상시 알림기능

 계측 값이 예상되는 값의 범위를 벗어날 때 이메일, 시각적 알림 또는 소리를 통한 사용자 알림 및 로그 메시지

응력 분석

 로젯 스트레인 계측으로부터 주요 스트레인과 응력에 대한 자동 계산 및 후처리

손쉬운 채널 구성

사용할 스트레인 게이지 브릿지 유형을 Sensor database 창으로 부터 Configure DAQ channels 화면으로 드래그 앤 드랍 하여 채널 구성 가능

스트레인 게이지 채널의 상태 검사

션트 저항을 인가하여 신호 점검 시 센서나 결선 등의 이상 유무를 진단

선택된 사이클만 기록

long-term 테스트와 같이 신호가 반복되는 경우에도 사이클을 카운팅 하여 선택적 사이클만을 기록함

쯔빅(Zwick) 유니버셜 재료 시험기와 상호 호환 가능

프로브 상의 스트레인 게이지와 함께 보완 스트레인 계측을 쯔빅(Zwick) 소재 시험기에 통합. 프로브 홀더의 얼라인먼트(alignment)검증 또는 복합소재에 대한 충격 후 압축 시험(CAI Testing)

옵티컬 스트레인 계측

광섬유 브레그 스트레인 게이지 앰프의 통합과 계측된 최대 파장(단위: nm)을 스트레인 값으로 자동 변환(단위: µm/m)

Peak 와 Valley 만 기록

시퀀스는 사이클의 자동 감지를 포함하여 장시간의 시험 동안에 peak와 valley만을 기록함(모든 사이클의 피크 및 밸리 기록 또는 매 10회의 사이클 중 1회의 사이클).


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