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Test strutturali degli aeromobiliProve di durabilità strutturale e di fatica nel settore aerospaziale

Test di durabilità strutturale e di fatica sono essenziali per garantire la sicurezza, le prestazioni e la certificazione delle strutture degli aerei. Dewesoft offre una piattaforma DAQ flessibile, progettata per misurazioni ad alto numero di canali e ad alto range dinamico, sia in condizioni statiche che dinamiche. Dalla resistenza del materiale al carico statico, fino alla fatica della vita, i nostri sistemi scalabili si adattano a configurazioni di prova impegnative, dove il fallimento non è un'opzione.

La nostra soluzione supporta qualsiasi cosa, dalle prove su scala reale della cellula alle valutazioni dei materiali a livello di componente, acquisendo dati ad alta fedeltà su migliaia di canali con ingressi sincronizzati da estensimetri, sensori di forza, spostamento, temperatura, vibrazioni e altro ancora.

Analisi di sollecitazione e deformazione

Ponte intero

Quarto di ponte

Mezzo ponte

Forza

Spostamento

Vibrazioni

Accelerazoine

Temperatura

RTD

Termocoppie

Video Infrarossi

Tensione

Corrente

Digitale IO

Uscite analogiche

Video

Video alta velocità

Compatibile con TEDS

Sequencer

Analizzatore FFT

Order tracking

Ethernet

EtherCAT

Sincronizzazione PTP

Compatibile con openDAQ

ARINC 492

MIL-STD-1553

iNET

IRIG Chapter 7

IRIG Chapter 10

Test strutturali degli aeromobili Highlights

Misure e analisi di precisione

Acquisizione di dati sincronizzati di deformazione, spostamento, forza e temperatura. Analizzare le sollecitazioni, la propagazione delle cricche e la durata della fatica da più angolazioni.

Scalare e crescere

Acquisizione di 10.000 canali di misura della deformazione e di molti altri tipi di sensori o segnali in modo centralizzato o distribuito, con un software che si adatta alle vostre esigenze senza perdere la visione d'insieme.

Risultati di misura affidabili a lungo termine

Il sistema DAQ è ottimizzato per ridurre al minimo la deriva a lungo termine, sopprimere il rumore elettromagnetico e la lunghezza dei cavi. Le nostre unità di calibrazione offrono la flessibilità della "tracciabilità al volo".

Frequenze di campionamento da statiche a altamente dinamiche

Amplificatori analogici che sono facilmente in grado di passare da prove statiche e di fatica nella durata, alla dinamica strutturale ad alta velocità, alla registrazione dei transitori nelle prove di impatto (prova di rottura dell'ala, impatto con un uccello o un drone, prova di caduta o incidente) - tutto con un unico software, facile da imparare.

Software incluso

Ogni sistema Dewesoft viene fornito con il nostro pluripremiato software di acquisizione dati DewesoftX. Il software è facile da usare ma molto ricco di funzionalità: analisi in tempo reale di stress, fatica e tempo di vita e potente visualizzazione dei dati su più pannelli. Tutti gli aggiornamenti del software sono gratuiti, senza costi nascosti di licenza o manutenzione annuale.

Funzionamento del software multiutente

Il nostro software è in grado di scalare le configurazioni da un singolo utente a più utenti. DewesoftX NET consente ai team, locali o remoti, di analizzare gli stessi dati contemporaneamente, accelerando la collaborazione senza compromessi, ovunque e in qualsiasi momento. Non sono necessarie licenze aggiuntive per la visualizzazione e l'analisi dei dati.

Acquisizione sincronizzata di più fonti

Tutti i canali sono sincronizzati temporalmente nei sub-microsend, basati su Ethernet PTPv2 e possono essere combinati con altri sistemi in loco. Integrazione perfetta di segnali di controllo del carico, correlazione digitale delle immagini (DIC), telecamere IR standard/ad alta velocità o termiche, correlazione termica delle immagini (TIC), scanner di pressione o reti avioniche digitali in rame, ferro o strumentazione per prove di volo (FTI).

Integrazione perfetta del banco di prova

Integrazione in tempo reale via EtherCAT (ESI/ENI) con i sistemi di controllo e contemporaneamente via Ethernet con sincronizzazione PTPv2 al vostro ecosistema openDAQ. Utilizzate MQTT o OPC UA per l'accesso remoto e la connettività cloud/on-premise. Streaming dei dati per l'analisi, correlazione con simulazioni FE o alimentazione di modelli digital twin in Python (ML/AI).

Supporto dei bus di dati avionici

Supporto diretto per l'acquisizione di dati digitali dai bus di dati avionici standard e dagli standard di telemetria quali Ethernet, ARINC-429, MIL-STD-1553, CAN, iNET, CAPITOLO 10, CAPITOLO 7.

Test modale MIMO ad anello aperto

I sistemi Dewesoft sono utilizzati in queste prove strutturali a terra per identificare i parametri modali, convalidare l'integrità strutturale e supportare la correlazione FEM. Questo approccio è particolarmente utile nei programmi in cui il GVT non è richiesto o è già stato completato, e in cui l'obiettivo principale è confermare l'assenza di modifiche strutturali.

Metodi di verifica modale SISO, SIMO, MISO, MIMO

Dewesoft supporta un'ampia gamma di metodi di prova modale, tra cui prove con shaker a riferimento singolo, nonché configurazioni con accelerometro o martello rotante a riferimento singolo. Sono inoltre pienamente supportati i test con shaker e martello rotante a più riferimenti, che offrono flessibilità per scenari di test strutturali sia semplici che avanzati.

Piattaforma unificata

Combinare più applicazioni di prova di strutture con un eco-sistema scalabile - carico statico, carico massimo, fatica, dinamica strutturale, prove transitorie (bird / drone strike), ma con lo stesso unico software DewesoftX facile da usare e moderno, limitando lo sforzo di formazione e manutenzione, mantenendo l'efficienza al massimo livello.

Utilizzo in laboratorio e in volo

Grazie al supporto dei bus dati tipici degli aeromobili (ARINC-429, MIL-STD-1558) e della telemetria dei dati (iNET, IRIG-106 Capitolo 10 e Capitolo 7), il nostro sistema consente di portare in volo le apparecchiature.

Qualità Dewesoft e garanzia di 7 anni

Godetevi il nostro 7 anni di garanzia. I nostri sistemi di raccolta dati sono prodotti in Europa secondo i più alti standard di qualità. Offriamo un'assistenza tecnica gratuita e orientata al cliente. Il vostro investimento nelle soluzioni Dewesoft è protetto per anni.

Il vostro partner al di là del prodotto

Due decenni di esperienza con NASA, Airbus, Boeing e altri in progetti commerciali e di difesa. Dalla fatica dei carrelli di atterraggio, delle ali e delle fusoliere, alle prove di durata strutturale e di fatica su scala reale. Forniamo soluzioni chiavi in mano, dalla FAT/SAT all'addestramento e al supporto in loco. Copriamo l'intero flusso di lavoro dell'ingegneria strutturale e della convalida, dal CAE all'applicazione degli estensimetri e alla correlazione delle sollecitazioni.

Introduzione - Industria aerospaziale e prove strutturali

Le apparecchiature e le strutture aerospaziali devono resistere ad ambienti e sollecitazioni meccaniche estreme, dove un guasto può avere conseguenze critiche per la missione. Per garantire la sicurezza e l'affidabilità, i test fisici nel mondo reale, incentrati sulla durata strutturale, sulla resistenza dei materiali, sul carico statico e massimo e sulla fatica nel corso della vita, svolgono un ruolo fondamentale, soprattutto per soddisfare i severi requisiti per la certificazione dei velivoli.

La durabilità strutturale è strettamente legata alla sicurezza operativa e all'affidabilità a lungo termine. Spesso si sovrappone alla dinamica strutturale, compresa l'analisi delle vibrazioni e delle armoniche. Nei programmi emergenti di velivoli elettrici (AAM/eVTOL), i test di dinamica strutturale vengono talvolta eseguiti prima dei test di durata, spesso con la stessa apparecchiatura DAQ ma con un numero di canali inferiore.

I leader mondiali si affidano a Dewesoft per ottenere dati strutturali precisi in progetti di validazione a lungo termine. Le nostre soluzioni sono utilizzate per testare strutture in scala reale, componenti della cellula, parti di aeromobili e sottosistemi. Questi test assicurano la resilienza strutturale ai carichi statici, la conformità ai requisiti di fatica per tutta la vita e la sicurezza e le prestazioni complessive, fondamentali per il successo della certificazione di tipo.

Panoramica sulle prove di durabilità strutturale e di fatica

Prima del volo inaugurale, gli aerei vengono sottoposti a rigorosi test in scala reale su banchi di prova specializzati per simulare i carichi operativi, massimi e finali previsti. Questi test completi valutano con precisione il comportamento strutturale in diverse condizioni, assicurando l'individuazione precoce di potenziali difetti di progettazione e garantendo i massimi livelli di sicurezza e affidabilità in servizio.

Le prove di durata strutturale e di fatica su scala reale durano in genere alcuni anni, simulando diverse volte la durata di vita dell'aeromobile e garantendo l'integrità strutturale progettata:

Sicurezza: Garantisce che la struttura complessiva e tutti gli elementi sostengano i carichi previsti senza collassare, proteggendo gli occupanti e gli utenti da eventuali danni,
Durata nel tempo: Aiuta le strutture a resistere a fattori ambientali come gli agenti atmosferici, l'attività sismica e l'invecchiamento, prolungandone la durata,
Complessità del mondo reale: Simula le sollecitazioni combinate (vibrazioni, raffiche, cicli di pressurizzazione), rivelando come si comportano i giunti, le saldature e gli assemblaggi in presenza di carichi ciclici a lungo termine, che i test a livello di componenti non possono riprodurre,
Costo-efficacia: Previene costosi richiami, riparazioni e manutenzioni identificando e affrontando tempestivamente i potenziali problemi,
Individuazione della modalità di guasto: Scopre cricche inaspettate o percorsi di fatica nella geometria dell'intero sistema (ad esempio, interfacce ala-fusoliera),
Prestazioni: Garantisce che le strutture svolgano le funzioni progettate in modo affidabile per tutta la durata di vita prevista,
Convalida dei modelli di simulazione: Eseguire benchmark e perfezionare le previsioni del gemello digitale/FEA con dati empirici,
Conformità normativa: Obbligati dalla FAA/EASA per certificare l'aeronavigabilità e la sicurezza della vita operativa, i casi di carico massimo e ultimo.

In conclusione, la linea di fondo: Mentre le simulazioni di fatica strutturale dei componenti basate sui metodi agli elementi finiti (FEM) nell'ambito dell'ingegneria assistita da computer (CAE) e le prove strutturali dei componenti riducono i tempi di commercializzazione e i rischi, le prove strutturali e di fatica in scala reale sono il gold standard per garantire che l'aeromobile sopravviva a decenni di funzionamento nel mondo reale.

Esempio: Il test in scala reale dell'Airbus A350 ha sottoposto la cellula a 165.000 voli simulati (2,5 volte la vita di progetto) per convalidare i margini di sicurezza.

Soluzioni DAQ di Dewesoft per le prove strutturali degli aeromobili

Dewesoft fornisce sistemi di acquisizione dati ad alte prestazioni e conformi a openDAQ™ per un'ampia gamma di test strutturali di aeromobili. Il nostro hardware e software, flessibile e scalabile, è ideale per la raccolta e l'analisi dei dati per la certificazione, lo sviluppo e i test sperimentali, dai singoli componenti alle cellule in scala reale.

Test di qualificazione e certificazione

Test di conformità FAA
Test di qualificazione e accettazione
Programmi delle agenzie per la difesa e lo spazio (ad esempio, DoD, NASA)

Test di componenti e sottoelementi

Prove statiche e di fatica fino a 3,5 milioni di libbre
Macchine di prova universali da 3.500 kip
Test a temperatura non ambiente
Test modali

Test di sviluppo su larga scala

Prove statiche e di fatica su grandi strutture
Test ambientali combinati (ad esempio, carico + temperatura)
Carichi d'aria e calibrazione
Verifica del sistema di controllo
Test modali

✅ Test di sviluppo su piccola e media scala

Prove statiche, di fatica e di meccanismo
Test di pressione e di impatto ad alta velocità
Simulazione di ambienti estremi
Test del gruppo propulsore e della trasmissione

✅ Test sui materiali e sull'ambiente

Prove su compositi e metalli (statiche e a fatica)
Protocolli di test standard e personalizzati
Cicli ambientali: Temperatura, umidità, condizionamento combinato

Meccanica sperimentale

Misure di spostamento e di deformazione a tutto campo

Software di acquisizione dati per prove di durabilità strutturale

Dewesoft offre soluzioni di misura e di acquisizione dati per le prove di durata e di fatica delle strutture, fornendo ai produttori un cockpit per la convalida delle sollecitazioni e della fatica, migliorando la durata, l'affidabilità e la sicurezza dei progetti strutturali. Il software è la chiave per ottenere informazioni affidabili.

Il pluripremiato software DewesoftX con analisi dei dati al volo

Gestisce migliaia di canali con un'elaborazione a bassa latenza.
Analisi dei dati online e post-processo in un unico software.
Raggruppare i segnali senza perdere la visione d'insieme (ala sinistra, ala destra, fusoliera, ecc.).
La tecnologia NET acquisisce i dati da più client che servono più utenti contemporaneamente.
Controllare lo stato di salute del canale con un clic del mouse prima dell'avvio.
Impostate notifiche e allarmi sofisticati, anche per gli interblocchi di sicurezza.
Registrazione di dati di sensori e segnali a lungo termine - ininterrotta, su più file.
Calcoli al volo con rosette di estensimetri, canali matematici, statistiche, filtraggio, integrali, derivate, durata della deformazione (ε-N), calcolo dei danni (S-N, database dei materiali), conteggio delle classi, contatore dei cicli, modelli di crescita delle cricche, aggiunta di modelli personalizzati.
Potente visualizzazione e analisi dei dati in tempo reale: 2D (y-t + linee di previsione, y-x, diagramma polare), 3D animato a elementi finiti (FE) pronto anche per l'analisi modale.
Utilizzare più pannelli di visualizzazione (schede) su più schermi.
Controllo e visualizzazione a distanza.
Automatizzate il flusso di grandi serie di dati con il sequenziatore e il moderno scripting.
Acquisizione di dati digitali da bus avionici standard (ARINC-429, MIL-STD-1553, CAN e molti altri).
Calibrare tutti i canali con lo stesso software.
... e altro ancora su vostra richiesta.

Dopo 25 anni di Sviluppo software DewesoftX e molte ore di miglioramenti, potete fare del software di acquisizione dati pluripremiato e a prova di futuro il vostro cockpit di prossima generazione. Abbiamo guadagnato la fiducia di migliaia di ingegneri di prova in tutto il mondo, semplificando tutte le fasi rilevanti, dalla configurazione all'analisi avanzata di insiemi di dati complessi.

Hardware di acquisizione dati per test di durabilità strutturale

Dewesoft offre un sistema aperto sistemi di misura e acquisizione dati per le prove di durata strutturale e di fatica, fornendo ai produttori informazioni precise di cui ci si può fidare, convalidando e migliorando la durata, l'affidabilità e la sicurezza dei progetti strutturali.

Configurazioni hardware scalabili

Ingressi a ponte estensimetrico ad alta precisione in configurazione ¼, ½ e ponte intero.
Eccitazione a ponte in corrente continua o a frequenza portante (CF) per la soppressione del rumore.
Ponte da ¼ di estensimetro in configurazione a 3 o 4 fili per compensare le resistenze di lunghezza dei cavi.
Frontend flessibile e rapidamente adattabile (terminali push-in, RJ14/RJ45, DB9, LEMO, ecc.).
Accuratezza leader nel settore per il rilevamento di microstress nei componenti critici.
Ingressi universali per la massima flessibilità.
Supporto TEDS per il riconoscimento dei sensori e l'impostazione automatica dei canali.
Sistemi di acquisizione dati centralizzati o distribuiti che raggiungono migliaia di canali di misura.
Predisposizione per Ethernet e openDAQ per consentire più flussi di dati.
Acquisizione dati multicanale sincrona nel tempo che supporta PTPv2, IRIG-B, GPS.
Flussi di dati e registrazione paralleli ridondanti, per massimizzare l'affidabilità.
Integrare hardware di terze parti in modo sincronizzato nel tempo, come la correlazione digitale delle immagini (DIC).
Connessione bidirezionale in tempo reale al controllo di prova (integrazione EtherCAT).
Tutti i canali sono configurabili via software.
Hardware di calibrazione come prodotto funzionante con DewesoftX.
Supporto del riferimento di calibrazione esterno.

Integrazione del controllo del banco di prova

I programmi più avanzati di prove di durata strutturale e di fatica si basano su controllori di prova che applicano profili di carico personalizzabili intorno all'intera struttura della cellula.

Le sequenze di prova automatizzate consentono un carico a gradini e azionano attuatori multiasse altamente sincronizzati (servo-idraulici, elettrici). Il tutto può essere ampliato dalla simulazione ambientale (termica, di altitudine, di carichi combinati).

Il profilo di carico applicato viene visualizzato. Gli interblocchi di sicurezza e i controlli dei limiti impediscono i sovraccarichi. Gli allarmi consentono l'arresto automatico in caso di condizioni critiche.

Le soluzioni di acquisizione dati di Dewesoft offrono diverse possibilità di integrazione bidirezionale con i sistemi di controllo dei test come MTS, Moog, ecc:

EtherCAT
Ethernet (openDAQ, MODBUS, OPC/UA e MQTT)
Bus CAN
I/O analogico/digitale

Un approccio integrato bidirezionale della strumentazione di misura con il controllo del carico semplifica l'impostazione e la calibrazione dei test e l'acquisizione di dati di alta qualità, accelerando il vostro prossimo programma di test, dalle configurazioni a canali piccoli a quelle a canali alti, dal laboratorio al volo.

Aperto per impostazione predefinita - Completamente compatibile con openDAQ

I sistemi DAQ di Dewesoft sono costruiti sulla base di Struttura openDAQ-Un ecosistema aperto e modulare per la misurazione, l'acquisizione dei dati e i test. Progettato all'insegna della flessibilità, openDAQ™ semplifica tutto, dalla scoperta e configurazione dei dispositivi allo streaming di dati ad alta velocità e alla diagnostica.

Tutto il nuovo hardware Dewesoft è completamente conforme a openDAQ e aperto per impostazione predefinita. Ciò garantisce una perfetta integrazione nei flussi di lavoro e il supporto di un'ampia gamma di standard industriali.

Per aiutarvi a iniziare rapidamente, openDAQ offre esempi pronti all'uso e strumenti basati sull'intelligenza artificiale per un'integrazione semplice e un accesso rapido ai dati, in modo che possiate concentrarvi sulle intuizioni, non sulla configurazione.

Prove con vibratori: Elaborazione sinusoidale per la validazione strutturale

Durante i test strutturali degli aeromobili, alcune frequenze di risonanza possono dominare e sollecitare eccessivamente i componenti, causando potenzialmente guasti o risultati imprecisi. Il sistema Dewesoft soluzione di riduzione del seno identifica e rimuove in modo intelligente i toni sinusoidali dominanti in tempo reale, riducendo il rischio per l'oggetto in esame e mantenendo l'integrità dei dati.

Il nostro sistema esegue l'acquisizione dei dati in tempo reale e l'analisi FFT dei segnali di accelerazione, identificando i toni sinusoidali dominanti nello spettro delle vibrazioni. Questi toni vengono estratti e inviati al controllore delle vibrazioni per l'ottimizzazione del profilo di prova.

Applicando l'analisi spettrale in tempo reale e il controllo del feedback, il sistema aiuta a evitare i test eccessivi, accorcia la durata delle prove e garantisce la conformità ai requisiti di sicurezza e certificazione. Si tratta di un potente miglioramento per le prove di durata strutturale e di fatica, soprattutto quando si lavora con strutture di cellula di grandi dimensioni o sensibili.

Per saperne di più:

Pagina della soluzione: Soluzione di test per la riduzione del seno di Dewesoft
Un caso di studio reale: Test strutturali del cono d'oca di un razzo mediante elaborazione sinusoidale

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