prueba de fatiga

Soluciones precisas de medición de vibración para pruebas de fatiga

Pruebas fiables del comportamiento frente a la fatiga

Para que los modelos de simulación puedan ofrecer predicciones fiables, es imprescindible contar con parámetros de materiales fiables, especialmente a la hora de calcular la durabilidad a lo largo de la vida útil. StrLas estructuras de la ingeniería automovilística, la medicina y la tecnología energética están expuestas a cambios de carga de más de diez millones de ciclos a lo largo de su vida útil prevista, ya sea debido a tensiones de alta frecuencia o a un largo periodo de funcionamiento de hasta 30 años. Este rango se conoce como el de fatiga de ciclo muy alto (VHCF) y se extiende mucho más allá del rango de las curvas S-N clásicas. Por lo tanto, un conocimiento exhaustivo del comportamiento frente a la fatiga de los materiales utilizados es de vital importancia para que estos componentes de alto rendimiento funcionen de forma fiable en el rango VHCF. Para poder superar los elevados cambios de carga de10¹⁰ en un plazo razonable inferior a un mes, las muestras se someten a vibraciones de resonancia a frecuencias del orden de los kHz.

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Medición de la tensión y la deformación, y modos propios

En lo que respecta a la verificación del modelo de muestra simulado, los vibrómetros de escaneo 3D de Polytec ofrecen una forma directa de medir los modos propios y las frecuencias propias de la muestra de fatiga real. Otra posible aplicación se encuentra en el campo del análisis de tensiones y deformaciones a alta frecuencia, ya que los métodos de medición por contacto, como los extensómetros, no son adecuados para este tipo de tensiones de resistencia. Este método también resulta útil para la comprobación de fiabilidad de componentes ferroviarios sometidos a altas tensiones (llantas), aerogeneradores y bisturís ultrasónicos (tecnología médica).

Prueba de fatiga por ultrasonidos mediante sensores de vibración láser sin contacto de Polytec

Ensayos de fatiga de bloques de terminales de alta tensión 

Mediante vibrometría láser Doppler (LDV), llevamos a cabo ensayos sin contacto de los terminales de conexión de CA en motores eléctricos de alta tensión durante ensayos de resonancia prolongada, y supervisamos las frecuencias naturales y la atenuación de la frecuencia como indicadores de daños.

Especialmente en el caso de las laminaciones propensas a la fatiga, la medición de la frecuencia natural mediante LDV es el único método fiable, ya que la masa adicional de los sensores convencionales distorsionaría los resultados.

Esto permite una evaluación no destructiva de la formación de grietas, el riesgo de fallo y la vida útil, y permite derivar optimizaciones geométricas y de materiales para conseguir accionamientos de alta tensión fiables.

Motor eléctrico de alta tensión con conexión de terminales de CA
Motor eléctrico de alta tensión con conexión de terminales de CA

Detectar con precisión el inicio del daño
«La integración de un vibrómetro láser Doppler de VibroFlex Xtra Fiber en la estrategia de control de nuestros bancos de pruebas de vibraciones electrodinámicas nos permite caracterizar los bloques de terminales de CA en condiciones de ensayo constantes, al tiempo que medimos con precisión la frecuencia de resonancia, las amplitudes de respuesta y la aparición de daños. Esto nos ha permitido comparar dos variantes geométricas en cuanto a vida útil y resistencia a los daños, así como establecer criterios fiables para el desarrollo, los ensayos y el aseguramiento de calidad».
Sven Fleischer
MAHLE International GmbH
Vibraciones - Ensayos de laboratorio - Servicios de I+D - Investigación corporativa (CRREL2)

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