A Universidade de Siegen tem usado a tecnologia de medição da HBM há mais de quatro décadas...

...e há sempre mais para descobrir.

Para elevar os padrões de produção e vida, a medição de grandezas elétricas ou físicas, como corrente, tensão, deformação, temperatura e pressão, é essencial. É por isso que, ao longo dos anos, vários institutos de pesquisa da Universidade de Siegen utilizaram tecnologia de medição em seus projetos. Já em princípios de 1975, strain gauges e equipamentos de medição fabricados pela HBM eram empregados na Universidade de Siegen. Posteriormente, foram utilizados sistemas de medição da HBM com três ou até seis e mais amplificadores para determinar a deformação e/ou deslocamento. Alguns deles estão em uso há mais de quatro décadas, o que fala por si.

Recentemente, vários sistemas de aquisição de dados (DAQ) da HBM Genesis HighSpeed, como GEN7t e GEN17tA, foram usados em projetos de diferentes institutos da Universidade de Siegen.

Investigando a mecânica da fratura de materiais compostos

Como os materiais respondem de maneira diferente às cargas estáticas e dinâmicas, a investigação do comportamento material é um tópico de interesse para as equipes de pesquisa. Mohammad Reza Khosravani , estudante de doutorado na época e agora PhD em Engenharia Mecânica, recentemente explorou “investigações experimentais sobre o comportamento dinâmico e fratura de materiais compósitos” no Instituto de Mecânica dos Sólidos da Universidade de Siegen. “Nos últimos anos, usamos produtos da HBM para realizar a pesquisa experimental acima mencionada”, explica ele. “Em detalhe, realizamos investigações sobre a mecânica de fratura de dois materiais compósitos diferentes - juntas em T compostas em sanduíche e concreto de desempenho ultra-alto (UHPC). Neste sentido, usamos duas barras de pressão Hopkinson divididas (SHPB) em nosso laboratório, que foram equipadas com produtos HBM e uma câmera de alta velocidade.” Os resultados foram publicados em vários periódicos revisados por pares.

Sistema Genesis HighSpeed da HBM em uso na Universidade de Siegen

Strain gauges desempenham um papel importante

Sistemas de medição e strain gauges da HBM foram utilizados nos testes experimentais nas juntas em sanduíche T. Com a ajuda dos extensômetros, determinou-se a tensão na interface da junta sanduíche. Em uma série de testes de tração sob diferentes taxas de carregamento, câmeras de vídeo de velocidade ultra alta foram usadas para a técnica de correlação de imagem digital (DIC). A câmera foi acionada por um sinal gerado pelos strain gauges montados nos espécimes. As imagens com a técnica DIC permitiram ao pesquisador determinar a posição da trinca e estudar o processo da falha interfacial.

Como estas imagens são um elemento importante de dados controversos, o sinal de disparo dos strain gauges foi um problema crucial que poderia ser resolvido com sucesso usando strain gauges da HBM. Como o Dr.- Ing. Mohammad Reza Khosravani resume

“Com os dados fornecidos pelos strain gauges e pelo sistema DAQ, foram criadas curvas de tensão-deformação das juntas T sanduíche sob cargas estáticas e dinâmicas. As curvas obtidas indicam as capacidades de carga destes elementos estruturais.”

“Um dos sistemas mais poderosos e sofisticados disponíveis no mercado global”

“Ao investigar o comportamento dinâmico do material UHPC, usamos uma barra de pressão Hopkinson dividida (SHPB) e determinamos as propriedades mecânicas do material UHPC sob altas taxas de carga”, explica Dr.-Ing. Khosravani. Ambas as barras de incidentes e de transmissão, bem como as amostras testadas, foram equipadas com strain gauges HBM. O SHPB foi conectado a um sistema de aquisição de dados Genesis HighSpeed GEN7t. Este sistema é um gravador de dados rápido que oferece alta flexibilidade e um excelente desempenho. O sistema DAQ empregado nos testes inclui uma RAM transitória de até 106 amostras por segundo e permite o uso de 4 canais ao mesmo tempo.

“O mainframe GEN7t possui 7 cartões de entrada e podemos adicionar os canais desejados, o que é um benefício deste sistema. O sistema de aquisição de dados Genesis HighSpeed da HBM pode ser considerado como um dos sistemas mais poderosos e sofisticados disponíveis no mercado global. Para várias pesquisas, usamos diferentes sistemas Genesis HighSpeed que são sistemas DAQ de ponta combinando gravação temporária e transmissão de dados”, diz o Dr. Ing. Khosravani. “Os sistemas de aquisição de dados produzidos pela HBM podem ser configurados para a duração e tamanho de gravação pretendidos. Como uma vantagem dos produtos da HBM, e particularmente da série Genesis HighSpeed, vale a pena mencionar que estes sistemas podem ser estendidos para os propósitos desejados. A este respeito, usamos os blocos básicos de aquisição de dados e determinamos os recursos que precisávamos no sistema. O design do hardware nos permitiu configurar o número de canais.”

Uma cadeia de medição com funcionamento bem ajustado

Outra vantagem mencionada pelo pesquisador é que os strain gauges e o sistema de medição são fabricados pelo mesmo fornecedor e, assim, funcionam extremamente bem juntos. Além do hardware, a equipe de pesquisa usou o Software Perception, que é um software em vários idiomas.

“Este é um software exclusivo de medição de alta velocidade que detecta automaticamente todos os sistemas Genesis HighSpeed disponíveis. Com o Perception, o processamento rápido e confiável é possível e a tecnologia StatStream permite que o software visualize até 10 gigabytes de dados em 10 segundos. Além disso, o controle e as atualizações podem ser realizados em qualquer computador”.

Sobre a Universidade de Siegen

A Universidade de Siegen localizada centralmente na área fronteiriça com os três estados federais alemães de Hesse, North Rhine-Westphalia e Rhineland-Palatine está comprometida com a pesquisa interdisciplinar em quatro faculdades diferentes.Visite o site para mais informações.

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