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Espectro de Daños por Fatiga con Control de Vibración

El Espectro de Daños por Fatiga (FDS) permite a los usuarios comparar posibles daños causados por diferentes perfiles aleatorios, perfiles de sinusoidal de barrido o una combinación de ambos.

 

El daño causado por vibración puede ocurrir en uno de las siguientes condiciones:

 

*Daño causado por un esfuerzo instantáneo extremo en un objeto

*Daño causado por fatiga cuando un gran número de ciclos de algún nivel de esfuerzo es aplicado al objeto

 

FDS representa un espectro con respecto al daño por fatiga en un objeto.

La función de FDS utiliza la curva S-N para construir el espectro. La curva S-N representa el esfuerzo aplicado a un material (S) versus el número de ciclos de esfuerzo aplicado. (N).

 

La curva S-N de una barra de aluminio es mostrada a continuación:

La función de FDS es capaz de proporcionar una manera para reducir el tiempo de prueba al calcular el recorrido más rápido de destrucción o daño. El tiempo de prueba es acelerado al concentrar la energía sinusoidal Aleatoria o de Barrido, dependiendo del cálculo de FDS, hasta donde inducirá el mayor daño por fatiga.

 

En conclusión, FDS permite que el usuario entienda qué perfil causará más daño al objeto y empleará esta información junto con otros parámetros como la curtosis para reducir el tiempo de prueba.

 

Aquí hay un espectro de daños por fatiga de un perfil sinusoidal en 4g de pico desde 20Hz hasta 40Hz:

A continuación hay un espectro de daños por fatiga de un perfil Aleatorio en el mismo nivel con el mismo pico y gama de frecuencia.

Como se observó por estas pruebas específicas, el daño por fatiga causado por el perfil aleatorio en el mayor dominio de frecuencia es superior que el del perfil sinusoidal. Sin embargo, en la gama de frecuencia menor, el daño por fatiga es similar.

 

Por supuesto, los resultados dependen de las características del objeto de prueba (como la inclinación de la curva S-N) y el nivel y gama de frecuencia de los perfiles.

 

Esto proporcionará un modo para comparar e investigar cuál perfil con relativamente el mismo nivel sería ideal ejecutar para una prueba específica. En varias pruebas, el objetivo es calcular la vida útil estimada al fallar el objeto. Durante el análisis de FDS, el tiempo de una prueba prolongada puede reducirse significativamente (por ejemplo, una prueba de 400 horas a una prueba de 40 horas) para lograr la misma meta, que es la falla.

 

En el caso de un objeto de prueba costoso y complejo, como un satélite, no se desea una destrucción completa. Por consiguiente, usando el análisis de FDS, la duración y fuerza del esfuerzo puede reducirse para observar posibles partes sueltas durante pruebas de vibración de largo plazo.

FDS está disponible en EDM 5.1 para todos los sistemas VCS (Control de Vibración) Spider.

 

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