Ensaios estruturais de aeronavesEnsaios de fadiga e durabilidade de estruturas aeroespaciais

Visão geral dos ensaios de durabilidade estrutural e fadiga

Antes do seu voo inaugural, as aeronaves são submetidas a rigorosos testes à escala real em bancos de ensaio especializados para simular as cargas operacionais, máximas e finais previstas. Estes testes abrangentes avaliam com precisão o comportamento estrutural em diversas condições, assegurando a deteção precoce de potenciais falhas de conceção e garantindo os mais elevados níveis de segurança e fiabilidade em serviço.

Os ensaios de durabilidade estrutural e de fadiga em escala real duram normalmente alguns anos, simulando várias vezes o tempo de vida da aeronave, garantindo a integridade estrutural projectada, e continuam a ser essenciais nos ensaios de aeronaves devido às seguintes razões fundamentais

• Segurança: Assegura que a estrutura global e todos os elementos suportam as cargas previstas sem se desmoronarem, protegendo os ocupantes e os utilizadores de danos,

• Durabilidade ao longo da vida: Ajuda as estruturas a resistir a factores ambientais como a meteorologia, a atividade sísmica e o envelhecimento, prolongando a sua vida útil,

• Complexidade no mundo real: Simula tensões combinadas (vibração, rajadas, ciclos de pressurização), revela como as juntas, soldaduras e montagens se comportam sob cargas cíclicas de longo prazo, que os testes ao nível dos componentes não conseguem reproduzir,

• Relação custo-eficácia: Evita retiradas de circulação, reparações e manutenções dispendiosas, identificando e resolvendo problemas potenciais numa fase precoce,

• Deteção do modo de falha: Revela fissuras inesperadas ou trajectórias de fadiga na geometria do sistema completo (por exemplo, interfaces asa-fuselagem),

• Desempenho: Assegura que as estruturas desempenham as funções para que foram concebidas de forma fiável durante todo o seu tempo de vida útil,

• Validação de modelos de simulação: Compara e aperfeiçoa as previsões de gémeos digitais/FEA com dados empíricos,

• Conformidade regulamentar: Obrigatório pela FAA/EASA para certificar a aeronavegabilidade e a vida operacional segura, casos de carga máxima e final.

Conclusão: Embora as simulações de fadiga estrutural de componentes baseadas em métodos de elementos finitos (FEM) como parte da engenharia assistida por computador (CAE) e os ensaios estruturais de componentes reduzam o tempo de colocação no mercado e o risco, os ensaios estruturais e de fadiga à escala real são a norma de ouro para garantir que a aeronave sobreviva a décadas de funcionamento no mundo real.

Exemplo: O teste à escala real do Airbus A350 submeteu a fuselagem a 165 000 voos simulados (2,5x a vida útil do projeto) para validar as margens de segurança

Software de aquisição de dados para ensaios de durabilidade estrutural de aeronaves

A Dewesoft oferece soluções de medição e aquisição de dados para testes de durabilidade e fadiga estrutural, oferecendo aos fabricantes um cockpit para validar o estresse e a fadiga, melhorando a durabilidade, a confiabilidade e a segurança dos projetos estruturais. O software é a chave para obter informações em que você pode confiar.

O premiado software DewesoftX com análise de dados em tempo real

• Lida com milhares de canais com processamento de baixa latência.

• Análise de dados online e pós-processo num único software.

• Agrupe os seus sinais sem perder a visão geral (asa esquerda, asa direita, fuselagem, etc.).

• NET adquire dados de vários clientes que servem vários utilizadores ao mesmo tempo.

• Verifique o estado do seu canal com um clique do rato antes de o iniciar.

• Configure notificações e alarmes sofisticados, incluindo encravamentos de segurança.

• Gravar dados de longo prazo de sensores e sinais - ininterruptamente, vários ficheiros.

• Cálculos em tempo real com rosetas de strain gage, canais matemáticos, estatísticas, filtragem, integrais, derivadas, vida útil da deformação (ε-N), cálculo de danos (S-N, base de dados de materiais), contagem de classes, contador de ciclos, modelos de crescimento de fendas, adicione os seus próprios modelos.

• Poderosa visualização e análise de dados em tempo real: 2D (y-t + linhas de previsão, y-x, diagrama polar), elemento finito (FE) animado em 3D também pronto para análise modal.

• Utilizar vários painéis de visualização (separadores) em vários ecrãs.

• Controlo remoto e visualização.

• Automatize o fluxo dos seus grandes conjuntos de dados com o sequenciador e o scripting moderno.

• Aquisição de dados digitais a partir de barramentos de aviónica padrão (ARINC-429, MIL-STD-1553, CAN e muitos outros).

• Calibrar todos os canais com o mesmo software.

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Após 25 anos de Desenvolvimento de software DewesoftX e muitas horas de melhoramentos, pode fazer do premiado software de aquisição de dados, à prova de futuro, o seu cockpit da próxima geração. Ganhámos a confiança de milhares de engenheiros de teste em todo o mundo, simplificando todos os passos relevantes, desde a configuração até à análise avançada de dados de conjuntos de dados complexos.

Integração do controlo do banco de ensaio

Os programas mais avançados de testes de fadiga e durabilidade estrutural baseiam-se em controladores de testes que aplicam perfis de carga personalizáveis em toda a estrutura da célula.

As sequências de teste automatizadas permitem um carregamento escalonado e accionam actuadores multi-eixos altamente sincronizados (servo-hidráulicos, eléctricos). Isto pode ser alargado por simulação ambiental (térmica, altitude, cargas combinadas).

O perfil da carga aplicada é visualizado. Os encravamentos de segurança e as verificações de limites evitam sobrecargas. Os alarmes permitem uma paragem automática em condições críticas.

As soluções de aquisição de dados da Dewesoft oferecem várias maneiras de integração bidirecional com sistemas de controle de teste, como MTS, Moog, etc:

• EtherCAT

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

• Barramento CAN

• E/S analógica/digital

Uma abordagem integrada bidirecional do seu equipamento de medição com controlo de carga agiliza a configuração e a calibração do seu teste e simplifica a aquisição de dados de alta qualidade, acelerando o seu próximo programa de teste, desde configurações de pequenos a grandes canais, do laboratório ao voo.

Compreender o comportamento estrutural com testes e análises modais

Para garantir a integridade do componente ou da fuselagem sob cargas reais, é essencial entender como as estruturas vibram. O software ensaios e análises modais ajudam a identificar frequências naturais, formas próprias e caraterísticas de amortecimento - dados essenciais para validar modelos de elementos finitos e garantir a estabilidade dinâmica.

Seja usando martelos de impacto, shakers ou configurações de sensores móveis, a Dewesoft oferece soluções escalonáveis para tudo, desde testes em nível de componente até análise de estrutura de ar completa. Com configuração intuitiva, animação em tempo real e integração perfeita em fluxos de trabalho de simulação, os engenheiros obtêm uma visão mais profunda da dinâmica estrutural - crucial para o desenvolvimento e a certificação.

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