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飞机结构测试航空航天结构耐久性和疲劳测试

结构耐久性和疲劳测试对于确保飞机结构的安全、性能和认证至关重要。Dewesoft 提供灵活的 DAQ 平台,专为静态和动态条件下的高通道数、高动态范围测量而设计。从材料强度和静态负载到寿命疲劳,我们的可扩展系统可适应要求苛刻的测试设置,在这种情况下,失败是不可能发生的。

我们的解决方案支持从全尺寸机身测试到组件级材料评估的所有测试,通过应变计、力传感器、位移、温度、振动等同步输入,采集数千个通道的高保真数据。

應力應變分析

應力應變分析

全桥

全桥

1/4 桥

1/4 桥

半桥

半桥

力

位移

位移

振动

振动

加速度

加速度

温度

温度

RTD

RTD

热电偶

热电偶

热成像视频

热成像视频

电压

电压

电流

电流

数字 IO

数字 IO

模拟输出

模拟输出

视频

视频

高速视频

高速视频

兼容 TEDS

兼容 TEDS

音序器

音序器

FFT分析儀

FFT分析儀

Order tracking

Order tracking

Ethernet

Ethernet

EtherCAT

EtherCAT

PTP 同步

PTP 同步

符合 openDAQ 标准

符合 openDAQ 标准

ARINC 492

ARINC 492

MIL-STD-1553

MIL-STD-1553

iNET

iNET

IRIG Chapter 7

IRIG Chapter 7

IRIG Chapter 10

IRIG Chapter 10

飞机结构测试 特色功能

精密测量和分析

同步采集应变、位移、力和温度数据。从多个角度分析应力、裂纹扩展和疲劳寿命。

规模和增长

通过集中或分布式方式获取 10,000 个测量应变和许多其他传感或信号类型的通道,软件可满足您的需求,且不会丢失概览。

长期可靠的测量结果

DAQ 系统经过优化,可最大限度地减少长期漂移、抑制电磁噪声和电缆长度。我们的校准装置可为您提供 "飞行溯源 "的灵活性。

从静态到高动态采样率

模拟放大器可轻松进行耐久性静态和疲劳测试、高速结构动力学测试以及冲击测试(机翼折断测试、鸟类/无人机撞击、跌落测试或撞击)中的瞬态记录,所有这些都只需一个软件,简单易学。

包括软件

每套 Dewesoft 系统都捆绑有我们屡获殊荣的 DewesoftX 数据采集软件。该软件易于使用,但功能非常丰富和深入:实时分析应力、疲劳和寿命,以及强大的多面板数据可视化。所有软件更新都是免费的,没有隐藏的许可费或年度维护费。

多用户软件操作

我们的软件可从单用户设置扩展到多用户设置。DewesoftX NET 可让本地或远程团队同时分析相同的数据,随时随地无缝协作。查看和分析数据无需额外的席位许可。

同步采集多个信号源

基于以太网 PTPv2,所有通道均在子微发送器中实现时间同步,并可与其他系统结合使用。无缝集成负载控制信号、数字图像相关(DIC)、标准/高速或热红外摄像机、热图像相关(TIC)、压力扫描仪或铜鸟、铁鸟或飞行测试仪器(FTI)中的数字航空电子网络。

无缝集成测试台

通过 EtherCAT (ESI/ENI) 与控制系统实时集成,同时通过以太网与 PTPv2 同步到 openDAQ 生态系统。使用 MQTT 或 OPC UA 进行远程访问和云/内部连接。数据流用于分析,与 FE 仿真相关联,或为 Python(ML/AI)中的数字孪生模型提供数据。

支持航空电子数据总线

直接支持从标准航空电子数据总线和遥测标准(如以太网、ARINC-429、MIL-STD-1553、CAN、iNET、第 10 章和第 7 章)获取数字数据。

开环多输入多输出模态测试

Dewesoft 系统用于此类地面结构测试,以确定模态参数、验证结构完整性并支持有限元相关性。在不需要或已经完成 GVT 的项目中,这种方法尤其有用,因为它的主要目标是确认结构没有发生变化。

SISO、SIMO、MISO、MIMO 模态测试方法

Dewesoft 支持多种模态测试方法,包括单参考激振器测试以及单参考巡回锤或巡回加速度计设置。此外,还完全支持多参考激振器和巡回锤测试,为简单和高级结构测试方案提供了灵活性。

统一平台

将多种结构测试应用与可扩展的生态系统相结合--静载荷、最大载荷、疲劳、结构动力学、瞬态测试(鸟击/无人机撞击),但只需使用同一个简单易用的现代软件 DewesoftX,从而减少培训和维护工作量,将效率保持在最高水平。

实验室和飞行中使用

我们的系统支持典型的飞机数据总线(ARINC-429、MIL-STD-1558)和数据遥测(iNET、IRIG-106 第 10 章和第 7 章),让您可以轻松地将设备带到空中。

Dewesoft质量和7年保修

享受我们的福利 7年保修.我们的数据收集系统是在欧洲按照最高质量标准建造的。我们提供免费的、面向客户的技术支持。您对Dewesoft解决方案的投资将在未来的许多年里得到保护。

产品之外的合作伙伴

与美国国家航空航天局(NASA)、空中客车公司(Airbus)、波音公司(Boeing)及其他公司在商业和国防项目方面有二十年的合作经验。从起落架、机翼和机身疲劳到全尺寸结构耐久性和疲劳测试。我们提供交钥匙解决方案--从 FAT/SAT 到现场培训和支持。我们涵盖从 CAE 到应用应变片和应力相关性的整个结构工程和验证工作流程。

简介 - 航空航天工业与结构测试

航空航天设备和结构必须经受极端环境和机械应力的考验,在这种情况下,故障可能会造成关键任务的后果。为确保安全性和可靠性,以结构耐久性、材料强度、静态和最大负载以及寿命疲劳为重点的实际物理测试发挥着至关重要的作用,尤其是在满足飞机型号认证的严格要求方面。

结构耐久性与运行安全性和长期可靠性密切相关。它经常与结构动力学重叠,包括振动和谐波分析。在新兴的电动飞机项目(AAM/eVTOL)中,结构动力学测试有时会在耐久性测试之前进行--通常使用相同的 DAQ 设备,但通道数较少。

在长期验证项目中,Dewesoft 可提供精确的结构数据,深受全球领先企业的信赖。我们的解决方案用于测试全尺寸结构、机身部件、旋翼机部件和子系统。这些测试可确保静态载荷下的结构弹性、符合寿命疲劳要求以及整体安全性和性能--这对成功获得型号认证至关重要。

结构耐久性和疲劳测试概述

在首飞之前,飞机要在专门的试验台上进行严格的全尺寸测试,以模拟预期的运行、最大和极限载荷。这些综合测试可精确评估各种条件下的结构行为,确保及早发现潜在的设计缺陷,并保证飞机在服役期间具有最高的安全性和可靠性。

全尺寸结构耐久性和疲劳测试通常持续数年,模拟飞机使用寿命的数倍,以确保设计结构的完整性:

  • 安全:确保整体结构和所有构件都能承受预期荷载而不倒塌,保护居住者和使用者不受伤害、

  • 终生耐用:帮助建筑物抵御风化、地震活动和老化等环境因素,延长其使用寿命、

  • 现实世界的复杂性:模拟综合应力(振动、阵风、加压循环),揭示接头、焊缝和组件在长期循环载荷下的表现,这是组件级测试无法复制的、

  • 成本效益:通过及早发现和解决潜在问题,避免代价高昂的召回、维修和保养、

  • 故障模式发现:发现全系统几何形状(如机翼-机身界面)中的意外裂纹或疲劳路径、

  • 性能:确保结构在其预期寿命内可靠地履行其设计功能、

  • 验证模拟模型:利用经验数据对数字孪生/有限元分析预测进行基准测试和改进、

  • 监管合规:由 FAA/EASA 授权,用于认证适航性和安全运行寿命、最大和极限载荷情况。

底线虽然作为计算机辅助工程(CAE)的一部分,基于有限元方法(FEM)的部件结构疲劳模拟和部件结构测试可以缩短产品上市时间并降低风险,但全面的结构和疲劳测试才是确保飞机在实际运行中经受住数十年考验的黄金标准。

示例:空客 A350 的全尺寸测试对机身进行了 165,000 次模拟飞行(2.5 倍设计寿命),以验证安全系数

用于飞机结构测试的 Dewesoft DAQ 解决方案

Dewesoft 为各种飞机结构测试提供高性能、符合 openDAQ™ 标准的数据采集系统。我们灵活、可扩展的硬件和软件是为认证、开发和实验测试(从单个组件到全尺寸机身)收集和分析数据的理想选择。

✅ 资质和认证测试

  • FAA 符合性测试

  • 鉴定和验收测试

  • 国防和空间机构计划(如国防部、美国国家航空航天局)

✅ 组件和子元件测试

  • 高达 350 万磅的静态和疲劳测试

  • 3.500-kip 万能试验机

  • 非环境温度测试

  • 模态试验

✅ 全面开发测试

  • 大型结构的静态和疲劳试验

  • 组合环境测试(如负载+温度)

  • 空气负荷和校准

  • 控制系统验证

  • 模态试验

✅ 中小型开发测试

  • 静态、疲劳和机构测试

  • 压力和高速冲击试验

  • 极端环境模拟

  • 动力总成和变速箱测试

✅ 材料与环境测试

  • 复合材料和金属测试(静态和疲劳测试)

  • 标准和定制测试协议

  • 环境循环:温度、湿度、组合调节

✅ 实验力学

  • 全场位移和应变测量

用于结构耐久性测试的数据采集软件

Dewesoft 为结构耐久性和疲劳测试提供测量和数据采集解决方案,为制造商提供验证应力和疲劳的驾驶舱,提高结构设计的耐久性、可靠性和安全性。软件是获得值得信赖的洞察力的关键。

屡获殊荣的 DewesoftX 软件,可进行即时数据分析

  • 以低延迟处理方式处理数千个通道。

  • 在线和后处理数据分析合二为一。

  • 在不影响全局的情况下,将信号集中在一起(机翼左侧、机翼右侧、机身等)。

  • .NET技术可同时从为多个用户提供服务的多个客户端获取数据。

  • 启动前,只需点击鼠标即可检查频道健康状况。

  • 设置复杂的通知和警报,也可用于安全联锁。

  • 记录长期传感器和信号数据--不间断、多文件。

  • 使用应变片进行即时计算、数学通道、统计、过滤、积分、导数、应变寿命(ε-N)、损伤计算(S-N、材料数据库)、类计数、周期计数器、裂纹增长模型,还可添加自己的模型。

  • 功能强大的实时数据可视化和分析:二维(y-t + 预测线、y-x、极坐标图)、三维动画有限元(FE),也可用于模态分析。

  • 在多个屏幕上使用多个可视化面板(选项卡)。

  • 远程控制和可视化。

  • 利用排序器和现代脚本,实现大型数据集流程自动化。

  • 从标准航空电子总线(ARINC-429、MIL-STD-1553、CAN 等)采集数字数据。

  • 使用同一软件校准所有通道。

  • ......更多精彩内容,敬请期待。

经过 25 年的 DewesoftX 软件开发经过数小时的改进,您可以将屡获殊荣、面向未来的数据采集软件作为您的下一代驾驶舱。我们简化了从设置到复杂数据集高级数据分析的所有相关步骤,赢得了全球数千名测试工程师的信任。

用于结构耐久性测试的数据采集硬件

Dewesoft 提供开放式 测量和数据采集系统用于结构耐久性和疲劳测试,为制造商提供值得信赖的精确见解,验证并提高结构设计的耐久性、可靠性和安全性。

可扩展的硬件设置

  • 高精度应变计电桥输入,采用 ¼、½ 和全桥配置。

  • 直流或载波频率(CF)电桥激励可抑制噪音。

  • 应变仪 ¼ 电桥,采用 3 线或 4 线配置,可补偿电缆长度电阻。

  • 灵活快速的前端(推入式端子、RJ14/RJ45、DB9、LEMO 等)。

  • 检测关键部件微小应变的准确性处于行业领先地位。

  • 通用输入,实现最大灵活性。

  • TEDS 支持传感器识别和自动通道设置。

  • 可扩展至数千个测量通道的集中式或分布式数据采集系统。

  • 以太网和 openDAQ 均已就绪,允许多个数据流。

  • 时间同步多通道数据采集,支持 PTPv2、IRIG-B 和 GPS。

  • 冗余并行数据流和记录,最大限度地提高可靠性。

  • 以时间同步的方式集成第三方硬件,如数字图像关联(DIC)。

  • 与测试控制的双向实时连接(EtherCAT 集成)。

  • 所有通道均可通过软件配置。

  • 校准硬件是与 DewesoftX 协同工作的产品。

  • 支持外部校准基准。

试验台控制集成

最先进的结构耐久性和疲劳测试程序依赖于测试控制器对整个机身结构施加可定制的加载曲线。

自动测试序列允许阶跃加载并驱动高度同步的多轴执行器(伺服液压、电动)。还可通过环境模拟(热、高度、综合负载)进行扩展。

可视化负载曲线。安全联锁和限位检查可防止过载。警报器可在关键条件下自动停机。

Dewesoft 的数据采集解决方案提供了多种与 MTS、Moog 等测试控制系统进行双向集成的方法:

  • EtherCAT

  • 以太网(openDAQ、MODBUS、OPC/UA 和 MQTT)

  • CAN 总线

  • 模拟/数字输入/输出

测量设备与负载控制的双向集成方法简化了测试设置和校准,并简化了高质量数据的采集,加快了下一个测试项目(从小通道到大通道设置,从实验室到飞行中)的进程。

默认打开 - 完全符合 openDAQ™ 标准

Dewesoft DAQ 系统基于 openDAQ™ 框架-openDAQ™ 是一个用于测量、数据采集和测试的开放式模块化生态系统。openDAQ™ 以灵活性为设计理念,简化了从设备发现和配置到高速数据流和诊断的所有过程。

所有新的 Dewesoft 硬件都完全符合开放式DAQ 标准,并且默认为开放式。这可确保无缝集成到您的工作流程中,同时支持广泛的行业标准。

为了帮助您快速上手,openDAQ 提供了随时可用的示例和人工智能驱动的工具,可轻松实现集成和快速数据访问,因此您可以专注于洞察,而不是设置。

振动激振器测试:用于结构验证的正弦波处理

在飞机结构测试过程中,某些共振频率可能占主导地位并对部件产生过大应力,从而可能导致测试失败或结果不准确。Dewesoft 的 正弦降低方案智能地实时识别和消除主要正弦波,在保持数据完整性的同时降低测试对象的风险。

我们的系统对加速度信号进行实时数据采集和 FFT 分析,识别振动频谱中的主要正弦波。这些音调被提取出来并反馈给振动控制器,用于优化测试曲线。

通过应用实时光谱分析和反馈控制,该系统有助于避免过度测试,缩短测试时间,并确保符合安全和认证要求。它是结构耐久性和疲劳测试的强大增强功能,尤其是在处理大型或敏感机身结构时。

了解更多信息:

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We cover the full structural engineering and validation workflow from Computer-aided engineering and mechanical analysis around structural durability and fatigue (FEA), strength, structural dynamics, stability, thermal and fluid mechanics (CFD), to physical testing in applying strain gauges, setting up DAQ and software to data correlating afterwards - get inspired by Dewesoft INSPIRETECH.

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