Τι είναι η Κόπωση από δόνηση;
Η δοκιμή κόπωσης από κραδασμούς είναι μια δοκιμή κατά την οποία το δείγμα εκτίθεται σε έναν αναδευτήρα σε ημιτονοειδείς ή τυχαίους κραδασμούς για μεγάλο χρονικό διάστημα, αξιολογώντας τη ζημιά κόπωσης και την υποβάθμιση που προκαλείται από τον συντονισμό.
Σκοπός της Κόπωση από δόνηση
Ο σκοπός είναι να αναπαραστήσει, με επιταχυνόμενο τρόπο, τη δόνηση που θα βιώσει ένα εξάρτημα που λειτουργεί σε ένα όχημα, αεροσκάφος ή μηχανή κατά τη διάρκεια της ζωής του και να επαληθευτεί η ισχύς του.
Σε ποια προϊόντα εφαρμόζεται η Κόπωση από δόνηση;
- Ηλεκτρονικά και συνδετήρες αυτοκινήτων
- Αεροναυπηγικές μονάδες αεροδιαστημικής
- Εξοπλισμός σιδηροδρομικών οχημάτων
- Μονάδες μπαταρίας
- Αισθητήρες και συνδετήρες
Σε ποιους τομείς χρησιμοποιείται η Κόπωση από δόνηση;
Πρότυπα σχετικά με τη Κόπωση από δόνηση
- IEC 60068-2-6δοκιμή ημιτονοειδούς δόνησης δοκιμή
- IEC 60068-2-64τυχαία δοκιμή δόνησης δοκιμή
- ISO 16750-3μηχανικά φορτία στον εξοπλισμό του οχήματος δοκιμή
- MIL-STD-810 Μέθοδος 514
- RTCA DO-160 Ενότητα 8
Συνθήκες της Κόπωση από δόνηση
- Τύπος δόνησης
- Ημιτονοειδής σάρωση, τυχαία ή ημιτονοειδής-σε-τυχαία
- Προφίλ
- Το εύρος συχνοτήτων και το πλάτος/PSD ορίζονται στην προδιαγραφή
- Χρόνος
- Διάρκεια ανά άξονα όπως ορίζεται (με τη σειρά των ωρών)
- Αριθμός αξόνων
- Γενικά χωριστά σε τρεις κάθετους άξονες
Εξοπλισμός για τη Κόπωση από δόνηση
- Ηλεκτροδυναμικός αναδευτήρας και ενισχυτής ισχύος
- Επιταχυνσιόμετρα και σύστημα ελέγχου κραδασμών
- Εξάρτημα τοποθέτησης
- Εξέδρα παρακολούθησης λειτουργίας
Απαιτήσεις δείγματος για τη Κόπωση από δόνηση
- Το δείγμα πρέπει να τοποθετηθεί με ένα εξάρτημα που αντιπροσωπεύει την πραγματική μέθοδο εγκατάστασης
- Ο συντονισμός του εξαρτήματος πρέπει να βρίσκεται έξω από τη ζώνη δοκιμής
- Πριν από τη δοκιμή πρέπει να πραγματοποιηθεί αναζήτηση συντονισμού
- Πρέπει να καθοριστεί η μέθοδος παρακολούθησης λειτουργίας
Διάρκεια της Κόπωση από δόνηση
Λόγω της καθορισμένης διάρκειας ανά άξονα και τρεις άξονες, η συνολική διάρκεια είναι γενικά αρκετές ημέρες.
Διαδικασία της Κόπωση από δόνηση
- 1Το δείγμα τοποθετείται στο εξάρτημα και τοποθετούνται επιταχυνσιόμετρα.
- 2Πραγματοποιείται αναζήτηση συντονισμού για τον εντοπισμό κρίσιμων συχνοτήτων.
- 3Το προφίλ προδιαγραφών φορτώνεται και ο έλεγχος επαληθεύεται.
- 4Η δόνηση εφαρμόζεται για την καθορισμένη διάρκεια σε κάθε άξονα.
- 5Η λειτουργία ελέγχεται κατά τη διάρκεια και μετά τη δοκιμή.
- 6Η μετατόπιση συχνότητας αξιολογείται με μια τελική αναζήτηση συντονισμού.
Κριτήρια αποδοχής της Κόπωση από δόνηση
Το κριτήριο αποδοχής ορίζεται στην προδιαγραφή: καμία δομική βλάβη, συνέχεια λειτουργίας και καμία μετατόπιση στη συχνότητα συντονισμού πέρα από το καθορισμένο όριο.
Αξιολόγηση Αποτελεσμάτων
Συγκρίνονται οι αναζητήσεις συντονισμού πριν και μετά τη δοκιμή. μια μετατόπιση συχνότητας υποδηλώνει δομική χαλάρωση ή ρωγμή. Η οπτική επιθεώρηση και η δοκιμή λειτουργίας αξιολογούνται μαζί.
Έκθεση της Κόπωση από δόνηση
- Εφαρμοσμένο πρότυπο και προφίλ
- Εύρος συχνότητας, πλάτος/PSD και διάρκεια
- Πληροφορίες άξονα και περιγραφή εξαρτήματος
- Αποτελέσματα αναζήτησης συντονισμού (προ/ανάρτηση)
- Κατάσταση λειτουργίας και οπτική επιθεώρηση
Διαπίστευση
Η EUROLAB κατέχει διεθνώς αναγνωρισμένη διαπίστευση που λαμβάνεται από φορείς διαπίστευσης που συμμετείχαν στις συμφωνίες πολυμερούς αναγνώρισης IAF και ILAC, σύμφωνα με το ISO/IEC 17025 για εργαστηριακές δοκιμές, το ISO/IEC 17020 για την επιθεώρηση και την επιτήρηση και το ISO/IEC 17021-1 και το σύστημα πιστοποίησης προϊόντων ISO/IEC. Αυτή η αλυσίδα διασφαλίζει ότι οι εκθέσεις και τα πιστοποιητικά που εκδίδονται γίνονται αποδεκτά παγκοσμίως.
Το εάν αυτή η δοκιμή μπορεί να προσφερθεί εντός αναγνωρισμένου πεδίου εξαρτάται από το προϊόν σας και το πρότυπο που εφαρμόζεται. Δεδομένου ότι η διαπίστευση βασίζεται στη μέθοδο, το πεδίο εφαρμογής επιβεβαιώνεται γραπτώς στο στάδιο της προσφοράς.
Πεδίο εφαρμογής και εξουσιοδοτήσειςΣχετικοί Κανονισμοί
- Προδιαγραφές UNECE R10 και OEM αυτοκινήτου
- Απαιτήσεις αεροδιαστημικού εξοπλισμού
Mekanik Testler — Τι καλύπτει αυτός ο τομέας δοκιμών;
Η παρακάτω ενότητα περιγράφει τον τομέα στον οποίο ανήκει η δοκιμή Κόπωση από δόνηση· οι συνθήκες και τα κριτήρια αποδοχής αυτής της συγκεκριμένης δοκιμής δίνονται στις παραπάνω ενότητες. Το πεδίο εφαρμογής που αφορά το προϊόν σας επιβεβαιώνεται εγγράφως στο στάδιο της προσφοράς.
Οι μηχανικές δοκιμές μετρούν πώς συμπεριφέρεται ένα υλικό ή εξάρτημα υπό δύναμη. Η οικογένεια εκτείνεται από στατική φόρτιση (εφελκυσμός, θλίψη, κάμψη) έως εξαρτώμενη από τον χρόνο συμπεριφορά (κόπωση, ερπυσμός), και από σκληρότητα και φθορά έως δυσθραυστότητα.
Το κοινό χαρακτηριστικό αυτών των δοκιμών είναι ότι το αποτέλεσμα αναφέρεται ως ιδιότητα υλικού. Το όριο διαρροής ή η σκληρότητα δεν είναι απόφαση συμμόρφωσης· είναι αριθμητικά δεδομένα με τα οποία θα συγκριθεί ο σχεδιασμός και το πρότυπο προϊόντος. Οι εκθέσεις μηχανικών δοκιμών επομένως συνήθως αποτελούν είσοδο για μηχανική απόφαση παρά για έγκριση προϊόντος — επιλογή υλικού, συντελεστής ασφαλείας, πρόβλεψη διάρκειας ζωής.
Η διάκριση μεταξύ στατικής και δυναμικής συμπεριφοράς είναι το κλειδί για την κατανόηση του τομέα. Ένα εξάρτημα μπορεί να φαίνεται εντελώς αφόρτιστο υπό στατικό φορτίο αλλά να σπάει υπό επαναλαμβανόμενη φόρτιση· η θραύση κόπωσης συμβαίνει σε τάσεις πολύ κάτω από το όριο διαρροής και δεν δίνει προειδοποίηση. Για περιστρεφόμενα, δονούμενα ή κυκλικά φορτιζόμενα εξαρτήματα, μια δοκιμή εφελκυσμού μόνη της δεν αποτελεί επομένως επαρκές αποδεικτικό στοιχείο.
Οι συνθήκες δοκιμής καθορίζουν το αποτέλεσμα, και αυτό είναι κρίσιμο για την αναγνωσιμότητα της έκθεσης: γεωμετρία δοκιμίου, ρυθμός φόρτισης, θερμοκρασία, ρύθμιση συνθηκών και διάταξη σύσφιξης. Το ίδιο υλικό δίνει διαφορετικές τιμές υπό διαφορετικές συνθήκες. Στα πλαστικά η επίδραση ρυθμού είναι πολύ έντονη, στα μέταλλα η επίδραση θερμοκρασίας· στα σύνθετα ο προσανατολισμός του δοκιμίου αλλάζει εντελώς το αποτέλεσμα.
Η σκληρότητα είναι η πιο κακώς χρησιμοποιούμενη μέτρηση στον τομέα. Επειδή είναι γρήγορη, σχεδόν μη καταστροφική και φθηνή, χρησιμοποιείται συχνά αντί της αντοχής. Υπάρχουν πίνακες μετατροπής σκληρότητας σε αντοχή, αλλά είναι κατά προσέγγιση και εξαρτώνται από την ομάδα υλικού· η χρήση τους ως μόνο αποδεικτικό στην αποδοχή υλικού είναι λανθασμένη.
Η πλευρά της μηχανικής θραύσης απαιτεί ειδική επάρκεια. Οι μετρήσεις δυσθραυστότητας και ρυθμού ανάπτυξης ρωγμής κόπωσης καθιστούν δυνατό τον υπολογισμό πόσο θα αντέξει μια ρηγματωμένη κατασκευή· αποτελούν τη βάση του σχεδιασμού ανοχής βλάβης σε τομείς όπως εξοπλισμός υπό πίεση, αεροπορικές κατασκευές και αγωγοί.
Ομάδες μεθόδων σε αυτόν τον τομέα
Στατικές δοκιμές
Εφελκυσμός, θλίψη, κάμψη, διάτμηση και στρέψη. Λαμβάνονται όριο διαρροής και αντοχή σε εφελκυσμό, επιμήκυνση και μέτρο ελαστικότητας.
Δοκιμές κρούσης
Κρούση εντομής Charpy και Izod· η συμπεριφορά μετάβασης εύθραυστου-όλκιμου του υλικού καθορίζεται συναρτήσει της θερμοκρασίας.
Σκληρότητα
Brinell, Vickers, Rockwell, Shore και μικροσκληρότητα. Πολύτιμη για το βάθος επεξεργασίας επιφάνειας και τοπικές διαφορές αντοχής.
Κόπωση
Αξονική κόπωση ελεγχόμενη από δύναμη και παραμόρφωση, κόπωση κάμψης· καμπύλες S-N και όριο αντοχής.
Ερπυσμός και χαλάρωση τάσης
Συμπεριφορά υπό μακροχρόνιο φορτίο σε υψηλή θερμοκρασία· καθοριστική για υλικά λεβήτων, στροβίλων και εξοπλισμού υπό πίεση.
Μηχανική θραύσης
Δυσθραυστότητα επίπεδης παραμόρφωσης, ολοκλήρωμα J, CTOD και ρυθμός ανάπτυξης ρωγμής κόπωσης.
Φθορά και τριβή
Φθορά Taber και περιστρεφόμενου τυμπάνου, μετρήσεις συντελεστή τριβής.
Συχνές συγχύσεις σε αυτόν τον τομέα
- Ο υπολογισμός αντοχής από σκληρότητα είναι κατά προσέγγιση· δεν μπορεί να χρησιμοποιηθεί ως μόνο αποδεικτικό στην αποδοχή υλικού.
- Η επαρκής στατική αντοχή δεν αποδεικνύει την αντοχή σε κόπωση· ένα κυκλικά φορτιζόμενο εξάρτημα απαιτεί ξεχωριστή δοκιμή.
- Αν δεν αναφέρονται ο ρυθμός δοκιμής και η θερμοκρασία, το αποτέλεσμα δεν είναι συγκρίσιμο — ιδίως σε πολυμερή και σύνθετα υλικά.
- Ένα δοκίμιο δοκιμής και το πραγματικό εξάρτημα ενδέχεται να μην δίνουν την ίδια τιμή· ο προσανατολισμός καλουπιού, οι γραμμές συγκόλλησης και οι διαφορές επιφανειακής επεξεργασίας έχουν όλες επίδραση.
- Μια τιμή αντοχής που δίνεται για ένα σύνθετο υλικό χωρίς αναφορά στον προσανατολισμό του δοκιμίου είναι χωρίς νόημα.
- Τα αντίστοιχα ASTM και ISO μετρούν το ίδιο μέγεθος αλλά χρησιμοποιούν διαφορετική γεωμετρία δοκιμίου· τα αποτελέσματα δεν θεωρούνται άμεσα ισοδύναμα.
Ποιες αποφάσεις υποστηρίζουν αυτά τα αποτελέσματα
- Επαλήθευση σχεδιασμού και επιλογή υλικού
- Έλεγχος εισερχόμενου υλικού και έγκριση προμηθευτή
- Πλήρωση των μηχανικών απαιτήσεων του προτύπου προϊόντος
- Ανάλυση αστοχίας, πρόβλεψη διάρκειας ζωής και υπολογισμός ανοχής βλάβης
- Επαλήθευση διεργασιών θερμικής και επιφανειακής κατεργασίας
Σχετικά τεστ
Συχνές ερωτήσεις για τη Κόπωση από δόνηση
Ποια είναι η διαφορά μεταξύ ημιτονοειδούς και τυχαίας δόνησης;
Το ημίτονο συγκεντρώνει ενέργεια σε μία μόνο συχνότητα και είναι αποτελεσματικό για τον εντοπισμό συντονισμών. Το Random εφαρμόζει ενέργεια ταυτόχρονα σε μια ευρεία ζώνη και αντιπροσωπεύει καλύτερα το πραγματικό περιβάλλον οχήματος/αεροσκάφους.