Test de fatigue

Solutions de mesure de vibrations précises pour les tests à froid des moteurs

Evaluation fiable des propriétés de fatigue

Des paramètres matériels fiables sont essentiels pour que les modèles de simulation puissent faire des prédictions sûres - en particulier lorsque l'on calcule la durée de vie utile. Les structures de l’ingénierie automobile, de la médecine et de l'énergie, sont soumises tout au long de leur durée de vie à des inversions de charges de plus de 10 millions de cycles, en raison d'une forte sollicitation ou d'une utilisation allant jusqu'à 30 ans. Ce phénomène est désigné sous le terme de Very High Cycle Fatigue (VHCF) et dépasse largement le domaine des courbes de Wöhler classiques. La connaissance globale sur les propriétés de fatigue des matériaux utilisés est décisive pour pouvoir interpréter de manière précise ces composants haute performance dans le cadre de VHCF. Afin d’exécuter les alternances de charge élevées de 1010 dans un délai raisonnable, inférieur à un mois, les échantillons sont amenés à une mesure de résonance de l'ordre du kHz.

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Mesure du stress et de la déformation et des modes propres

Afin de tester la modélisation, le vibromètre à balayage 3D de Polytec est particulièrement adaptée pour mesurer des modes et des fréquences propres de l'essai de fatigue réel. L'analyse de tension et d'allongement haute fréquence constitue un autre potentiel d'application, en effet, les procédés de mesure à contact tels que les jauges extensométriques ne sont pas appropriés pour cette sollicitation permanente. Cette méthode entre également en jeu pour les tests de fiabilité opérationnelle des composants de trains soumis à de fortes contraintes (jantes de roues), des éoliennes et des scalpels à ultrasons (technologie médicale).

Ultrasonic fatigue testing using non-contact laser vibration sensors from Polytec

Fatigue testing of high-voltage terminal blocks

Using laser Doppler vibrometry, we carry out non-contact testing of AC connection terminals in high-voltage electric motors during resonance dwell tests, and monitor natural frequencies and frequency decay as indicators of damage.

Particularly in the case of fatigue-prone laminations, natural frequency measurement using LDV is the only reliable method, as the additional mass of conventional sensors would distort the results.

This enables non-destructive assessment of crack formation, failure risk and service life, and allows material and geometric optimisations to be derived for reliable high-voltage drives.

High-Voltage Electric Motor with AC Terminal Connect
High-Voltage Electric Motor with AC Terminal Connect

Precisely detecting the onset of damage
“The integration of a VibroFlex Xtra Fiber Laser Doppler Vibrometer into the control strategy of our electrodynamic vibration test stands allows us to characterize AC terminal blocks under constant test conditions while precisely measuring resonance frequency, response amplitudes, and the onset of damage. This enabled us to compare two geometric variants in terms of service life and damage resistance and to derive reliable criteria for development, testing, and quality assurance.”
 
Sven Fleischer
MAHLE International GmbH
Vibration - Laboratory Testing - R&D Services - Corporate Research (CRREL2)

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