Präzise Ergebnisse wie im Flug

Dauerbelastung reduzieren, Lebensdauer erhöhen

“Failure is not an option” – Versagen ist keine Option. Das gilt besonders im Bereich der kommerziellen Luftfahrt. Dort sind elektronische Bauteile, Platinen und Sensoren dauerhaften Schwingungsbelastungen ausgesetzt. Die Sicherheit für ein dauerhaftes Funktionieren ergibt sich aus dem Test von Leiterplatten und Bauelementen, welche Schwingungs- und Stoßbelastungen simulieren. Die berührungslosen Schwingungssensoren von Polytec sind für diese Problemstellung ideal. Die hochempfindliche Lasertechnologie spürt schwingungstechnische Schwachstellen an Leiterplatten oder einzelnen Bauteilen bis hinunter zu einzelnen Bonddrähten zuverlässig auf. Modaltests und Ordnungsanalysen liefern Ihnen schnell die richtigen Daten zur Optimierung von Bauteilen, Leiterplatten, Gehäusen und Aufhängungen.

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Praxisbeispiel:

Mit Polytec Scanning Vibrometer können Sie beim Layout die Schwingungsmoden der Platine berücksichtigen. Schwere Bauteile wie Kondensatoren oder Prozessoren mit Kühlelementen lassen sich so einfach in die Knoten der Schwingform platzieren. Die Dauerbelastung kann dadurch um 80% reduziert und die Lebensdauer entsprechend gesteigert werden. Die Visualisierung durch Polytec ist dafür ein entscheidendes Hilfsmittel.

CAE-Daten über Nacht erstellen

In der Luft- und Raumfahrt ist Leichtbau die Leitlinie. Der Einsatz von angepassten Materialien wie Faserverbundstoffen ist essentiell für die Zielerreichung. Für die sichere Validierung der Finite-Elemente-Simulationen sind experimentelle Modaltests zwingend erforderlich. Für die Umsetzung eines effizienten Bottom-Up-Ansatzes, also der Validierung der Teilmodelle vor einem finalen GVT (Ground Vibration Test), sind automatisierte Einzeltests zeitsparend.

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Praxisbeispiel:

Gerade die Messung an maßstäblichen Modellen (scaled models) im Windkanal liefern Ihnen wertvolle Daten. Flutter und andere unerwünschte Eigenschaften lassen sich so ohne Beeinflussung der Strömung optisch aus der Ferne erfassen. Die optische Schwingungsmesstechnik erlaubt Ihnen ein durchgängiges Konzept zur Nutzung von CAE-Daten für die Testvorbereitung. Da der Sensor ein Software-gesteuerter Laserstrahl ist, fügt sich diese Messtechnik nahtlos in die CAE-Welt ein. Automatisierte Lösungen wie RoboVib^® liefern Ihrer Simulationsabteilung die notwendigen Daten zur Validierung sogar über Nacht.

Startklar zum Messen

Licht durchdringt das Vakuum – und Licht ist das Mittel der Wahl, wenn Sie Komponenten für den Weltraum testen wollen. Die höchsten Belastungen erfahren Satelliten sowie deren Experimente und Instrumente während des Starts. Leichteste Bauweise, selbstentfaltende Strukturen wie Sonnensegel oder Antennen und das Fehlen äußerer Dämpfung erfordern eine präzise Abstimmung aller Komponenten hinsichtlich ihrer Eigenfrequenzen.

Experimentelle Modaltests mittels der Laservibrometrie bestimmen präzise diese Eigenschaften – selbst in Vakuumkammern und auf empfindlichsten Oberflächen unter Reinraumbedingungen, bei höchsten Temperaturen oder kryogenischen Verhältnissen. Ihr hoher Dynamikbereich macht Messungen unter Startbedingungen, als auch bei simulierten Mikrovibrationen möglich.

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Praxisbeispiel:

Sonnensegel sparen in wissenschaftlichen Raummissionen Treibstoff und verlängern damit die Missionsdauer. Die NASA verwendet für Analysen am 1:1-Modell in ihren Vakuumkammern Scanning Vibrometer von Polytec in Druckbehältern, um Resonanzstellen wirksam vorherzusagen.

Spannungswerte sicher und schnell ermitteln

Sicherheit steht an erster Stelle, wenn Flugzeuge gebaut werden. Verringerung des Treibstoffverbrauchs ist bei jeder neuen Triebwerksgeneration zwingend. Und die Sicherheit fängt bei der Betriebsfestigkeit der kleinsten Komponente an: der Turbinenschaufel. Ein schneller und hochgenauer Abgleich der Spannungs- und Dehnungsberechnungen gelingt Ihnen mit der 3D-Vibrometrie. Direkt vom FE-Gitter abgeleitet und rein optisch entfallen die Instrumentierungskosten pro Schaufel vollständig. Die hohe räumliche Auflösung zeigt Ihnen zuverlässig den Ort und die Höhe des maximalen Spannungswerts. Weltweit ist das Verfahren bei allen führenden Komponenten- und Triebwerksherstellern im Einsatz. 

Dem Trend zum leichten Triebwerk folgend werden im Hochdruckverdichter Blisks (Blade Integrated Disks) eingesetzt. Die Abstimmung der Eigenfrequenzen der Schaufeln ist für den sicheren Betrieb unerlässlich. Scannende Vibrometer liefern Ihnen dazu schnell die notwendigen Daten.

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Praxisbeispiel:

Beschaufelte Rotoren verändern ihre Eigenschaften abhängig von der Drehzahl. Soll die Berechnung mit validen Testdaten abgeglichen werden, steht das Verfahren der optischen Derotation zur Verfügung. Die Bewegung des Messlasers wird mit der Turbine synchronisiert. Betriebsschwingformen sind so aus dem Versuch einfach zu extrahieren.

Optische Messtechnik ist bei der Entwicklung, Erprobung und auch der Teileüberholung schon heute weltweit das Instrument für Sicherheit und schnelles Time-To-Market.