Ensaio de Fadiga em Aeronaves

Antes que a aeronave decole pela primeira vez, as cargas atuantes de diferentes situações de operação são testadas no banco de ensaios. O objetivo é saber exatamente como sua estrutura irá se comportar em diferentes situações. Qualquer falha de projeto deve ser descoberta durante estes ensaios para garantir máxima segurança nas operações.

O teste de fadiga em aeronaves abrange diversas aplicações específicas:

Ensaio de material: teste de fadiga nos componentes dos materiais;
Ensaio de componentes: testes de durabilidade em partes isoladas da aeronave, como asas, portas, etc. com até cem canais de medição;
Ensaio em grande escala: testes de fadiga em toda a estrutura da aeronave e ensaio de carga final, geralmente com centenas de canais de medição, principalmente com strain gages.

Saiba mais no Podcast de testes aeroespaciais! Ouça o Aerospace Testing International Podcast, onde o gerente de produto Sandro Di Natale fala sobre os desafios de aquisição de dados para engenheiros de teste e a integração de testes virtuais e físicos em toda a cadeia de ferramentas da HBK.

Aplicações

Ensaio de Fadiga em Grande Escala

Os ensaios de fadiga em grande escala simulam diversas situações operacionais típicas para toda a aeronave, como pousos, decolagens, pressurização e despressurização da cabine. Para estes ensaios, é definido um conjunto de situações de voo – com e sem turbulência, pouso de emergência, etc. – e as cargas atuantes são aplicadas. Normalmente, os ensaios duram alguns anos para simular diversas fases do ciclo de vida da aeronave.

Ensaio de Carga Final

Carga final é definida como a carga limite das asas vezes o fator de segurança. Por exemplo: 1,5 vezes a carga máxima que a asa deve suportar durante todo o seu ciclo de vida. Durante o ensaio, a carga é aumentada em diversas pequenas quantidades até a carga final. Mesmo neste ponto, todos os componentes da asa, incluindo ailerons e flaps, devem funcionar corretamente. Em alguns casos, a carga é aumentada além da carga final até a asa trincar para se certificar de que sua construção não é muito rígida.

Teste de Componente

Nos testes de componentes, as cargas atuantes de diversos momentos do ciclo de vida da aeronave são aplicadas a componentes isolados, incluindo portas, asas, cauda, etc. Os testes de componentes reproduzem as cargas de voo reais. Isso garante que todos os componentes por si só podem suportar as cargas do ciclo de vida antes de serem montados para o teste de fadiga em grande escala.

Imagem cortesia de IABG

Teste de Material

Na aviação, peso é custo. Por conta disso, os fabricantes continuamente melhoram os materiais usados em novas aeronaves. A tendência é de materiais compostos, fabricação de aditivos, ligas mais leves e cerâmica. Para testar a resiliência destes materiais, a carga é aplicada nos componentes do material. Os componentes devem suportar ciclos de carga, tensão, compressão, flexão e torção.

Vantagens da Solução HBM

Universal

Sistemas de aquisição de dados centralizados ou distribuídos para muitos poucos canais até centenas de canais de medição;
Circuito patenteado de strain gage de 3 ou 4 canais, que elimina as resistências dos fios;
Corrente contínua para alta velocidade ou frequência portadora para máxima supressão de ruídos;
Conexão fácil ao sistema de controle via saída analógica, DLL (dynamic link library) ou EtherCAT®*.

Feito para Medir

Pacotes de software intuitivo para altas e baixas contagens de canais;
Distribuição global de dados de medição através de arquitetura cliente-servidor;
Visualizações e cálculos específicos de aplicações, como linhas de previsão;
Integração de sofisticados cálculos personalizados em tempo real;
Aquisição de dados digitais de busses Avionics padrão (ARINC 429, MIL-STD-1553).