Test strutturali degli aeromobiliProve di durabilità strutturale e di fatica nel settore aerospaziale

Panoramica sulle prove di durabilità strutturale e di fatica

Prima del volo inaugurale, gli aerei vengono sottoposti a rigorosi test in scala reale su banchi di prova specializzati per simulare i carichi operativi, massimi e finali previsti. Questi test completi valutano con precisione il comportamento strutturale in diverse condizioni, assicurando l'individuazione precoce di potenziali difetti di progettazione e garantendo i massimi livelli di sicurezza e affidabilità in servizio.

Le prove di durata strutturale e di fatica su scala reale durano in genere alcuni anni, simulando diverse volte la durata di vita dell'aeromobile e garantendo l'integrità strutturale progettata:

• Sicurezza: Garantisce che la struttura complessiva e tutti gli elementi sostengano i carichi previsti senza collassare, proteggendo gli occupanti e gli utenti da eventuali danni,

• Durata nel tempo: Aiuta le strutture a resistere a fattori ambientali come gli agenti atmosferici, l'attività sismica e l'invecchiamento, prolungandone la durata,

• Complessità del mondo reale: Simula le sollecitazioni combinate (vibrazioni, raffiche, cicli di pressurizzazione), rivelando come si comportano i giunti, le saldature e gli assemblaggi in presenza di carichi ciclici a lungo termine, che i test a livello di componenti non possono riprodurre,

• Costo-efficacia: Previene costosi richiami, riparazioni e manutenzioni identificando e affrontando tempestivamente i potenziali problemi,

• Individuazione della modalità di guasto: Scopre cricche inaspettate o percorsi di fatica nella geometria dell'intero sistema (ad esempio, interfacce ala-fusoliera),

• Prestazioni: Garantisce che le strutture svolgano le funzioni progettate in modo affidabile per tutta la durata di vita prevista,

• Convalida dei modelli di simulazione: Eseguire benchmark e perfezionare le previsioni del gemello digitale/FEA con dati empirici,

• Conformità normativa: Obbligati dalla FAA/EASA per certificare l'aeronavigabilità e la sicurezza della vita operativa, i casi di carico massimo e ultimo.

In conclusione, la linea di fondo: Mentre le simulazioni di fatica strutturale dei componenti basate sui metodi agli elementi finiti (FEM) nell'ambito dell'ingegneria assistita da computer (CAE) e le prove strutturali dei componenti riducono i tempi di commercializzazione e i rischi, le prove strutturali e di fatica in scala reale sono il gold standard per garantire che l'aeromobile sopravviva a decenni di funzionamento nel mondo reale.

Esempio: Il test in scala reale dell'Airbus A350 ha sottoposto la cellula a 165.000 voli simulati (2,5 volte la vita di progetto) per convalidare i margini di sicurezza.

Software di acquisizione dati per test di durabilità strutturale degli aeromobili

Dewesoft offre soluzioni di misura e acquisizione dati per le prove di durata e fatica delle strutture, fornendo ai produttori un cockpit per la convalida delle sollecitazioni e della fatica, migliorando la durata, l'affidabilità e la sicurezza dei progetti strutturali. Il software è la chiave per ottenere informazioni affidabili.

Il pluripremiato software DewesoftX con analisi dei dati al volo

• Gestisce migliaia di canali con un'elaborazione a bassa latenza.

• Analisi dei dati online e post-processo in un unico software.

• Raggruppare i segnali senza perdere la visione d'insieme (ala sinistra, ala destra, fusoliera, ecc.).

• La tecnologia NET acquisisce i dati da più client che servono più utenti contemporaneamente.

• Controllare lo stato di salute del canale con un clic del mouse prima dell'avvio.

• Impostate notifiche e allarmi sofisticati, anche per gli interblocchi di sicurezza.

• Registrazione di dati di sensori e segnali a lungo termine - ininterrotta, su più file.

• Calcoli al volo con rosette di estensimetri, canali matematici, statistiche, filtraggio, integrali, derivate, durata della deformazione (ε-N), calcolo dei danni (S-N, database dei materiali), conteggio delle classi, contatore dei cicli, modelli di crescita delle cricche, aggiunta di modelli personalizzati.

• Potente visualizzazione e analisi dei dati in tempo reale: 2D (y-t + linee di previsione, y-x, diagramma polare), 3D animato a elementi finiti (FE) pronto anche per l'analisi modale.

• Utilizzare più pannelli di visualizzazione (schede) su più schermi.

• Controllo e visualizzazione a distanza.

• Automatizzate il flusso di grandi serie di dati con il sequenziatore e il moderno scripting.

• Acquisizione di dati digitali da bus avionici standard (ARINC-429, MIL-STD-1553, CAN e molti altri).

• Calibrare tutti i canali con lo stesso software.

• ... e altro ancora su vostra richiesta.

Dopo 25 anni di Sviluppo software DewesoftX e molte ore di miglioramenti, potete fare del software di acquisizione dati pluripremiato e a prova di futuro il vostro cockpit di prossima generazione. Abbiamo guadagnato la fiducia di migliaia di ingegneri di prova in tutto il mondo, semplificando tutte le fasi rilevanti, dalla configurazione all'analisi avanzata di insiemi di dati complessi.

Integrazione del controllo del banco di prova

I programmi più avanzati di prove di durata strutturale e di fatica si basano su controllori di prova che applicano profili di carico personalizzabili intorno all'intera struttura della cellula.

Le sequenze di prova automatizzate consentono un carico a gradini e azionano attuatori multiasse altamente sincronizzati (servo-idraulici, elettrici). Il tutto può essere ampliato dalla simulazione ambientale (termica, di altitudine, di carichi combinati).

Il profilo di carico applicato viene visualizzato. Gli interblocchi di sicurezza e i controlli dei limiti impediscono i sovraccarichi. Gli allarmi consentono l'arresto automatico in caso di condizioni critiche.

Le soluzioni di acquisizione dati di Dewesoft offrono diverse possibilità di integrazione bidirezionale con i sistemi di controllo dei test come MTS, Moog, ecc:

• EtherCAT

• Ethernet (openDAQ, MODBUS, OPC/UA e MQTT)

• Bus CAN

• I/O analogico/digitale

Un approccio integrato bidirezionale della strumentazione di misura con il controllo del carico semplifica l'impostazione e la calibrazione dei test e l'acquisizione di dati di alta qualità, accelerando il vostro prossimo programma di test, dalle configurazioni a canali piccoli a quelle a canali alti, dal laboratorio al volo.

Comprendere il comportamento strutturale con le prove e le analisi modali

Per garantire l'integrità di un componente o di una cellula in presenza di carichi reali, è essenziale capire come vibrano le strutture. Il sistema Dewesoft test e analisi modale Gli strumenti aiutano a identificare le frequenze naturali, le forme di modo e le caratteristiche di smorzamento, dati fondamentali per convalidare i modelli a elementi finiti e garantire la stabilità dinamica.

Sia che si utilizzino martelli a percussione, shaker o sensori itineranti, Dewesoft offre soluzioni scalabili per ogni tipo di test, da quello a livello di componente all'analisi dell'intera cellula. Grazie alla configurazione intuitiva, all'animazione in tempo reale e alla perfetta integrazione nei flussi di lavoro di simulazione, gli ingegneri ottengono una visione più approfondita della dinamica strutturale, fondamentale sia per lo sviluppo che per la certificazione.

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