Maschinen und Fahrzeuge erleben tausende Stunden beziehungsweise hundertausende Kilometer dynamischer Betriebslasten, die schließlich zum Versagen von nicht dauerfest ausgelegten Bauteilen führen. Dabei soll das Versagen erst nach der zugesagten Lebensdauer auftreten. Für diese Auslegung werden in der frühen Entwicklungsphase Betriebsfestigkeitsabschätzungen mittels Simulation verwendet. Mit Prototypen oder Serienteilen folgen später testbasierte Lebensdauernachweise, das Thema dieser Arbeit. Ein Realtest über tausende Stunden ist aus Zeit- und Kostengründen selten realisierbar, schon gar nicht statistisch abgesichert mit einer großen Anzahl Prüflinge. Daher werden auf Schwingprüfanlagen reproduzierbare Ersatzanregungen getestet, wie Rausch-, Sinus-, Schock- und kombinierte Anregungen. Alternativ werden Zeitsignale nachgefahren. Die Testzeit wird gegenüber dem Realtest verkürzt, wobei sichergestellt wird, dass der gleiche Grad der Schädigung mit gleichem Schädigungsmechanismus erreicht wird. Die verkürzten Zeitsignale werden beispielsweise für Fahrwerke verwendet, für die hauptsächlich einzelne Straßenabschnitte wie Kopfsteinpflaster oder Ereignisse wie Schlaglöcher Anteil an der akkumulierten Schädigung haben. Zur Verkürzung werden Lastzeitdaten hinsichtlich ihrer Schädigung beurteilt und auf die wesentlichen schädigenden Zeitabschnitte reduziert, die auf der Schwingprüfanlage oder einem mehrachsigen Hydropulser nachgefahren werden. Die als Prüfspektrum in Frequenzbereich definierten Ersatzanregungen berücksichtigen, dass der Schädigungsmechanismus von der Art der dynamischen Betriebslast abhängt, weshalb verschiedene Verfahren wie Sinustest und Rauschtest verwendet werden. Eine höhere Amplitude führt zu höherer Schädigung beziehungsweise gleicher akkumulierter Schädigung in kürzerer Zeit. Aus realen Lastdaten die Prüfspektren für eine bestimmte Testzeit zu ermitteln, die zur gleichen Schädigung führen, ist Aufgabe von Mission Synthesis. Ziel sind auf das Produkt zugeschnittene Prüfungen, um Standardprüfspektren zu ersetzen, die oft zu unnötig scharfen Tests führen. Der Vortrag befasst sich mit dem Gesamtprozess aus Lastdatenerfassung, Lastdatenanalyse mit Mission Synthesis und Schwingregelung mit elektrodynamischen Schwingerregern. Er zeigt eine integrierte Lösung mit einer Software- und Hardwareplattform, die nicht nur die eigentliche Testzeit der Schwingprüfung verkürzt, sondern den Gesamtprozess optimiert.
Testzeitverkürzung durch eine integrierte Umgebung für Lastdatenerfassung, Mission Synthesis und Schwingprüfung
2011
10 Seiten, 8 Bilder, 2 Quellen
Conference paper
Storage medium
German
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