DYNA-MESS: Selbstlernender Algorithmus ermöglicht realistische Belastung

Dynamische Werkstoff- und Bauteilprüfung in der Automobilindustrie: Neue Regelung simuliert Belastungsspitzen bei Betriebslasten-Nachfahrversuchen präzise.

Dynamische Prüfung eines Gelenkkopfes

Auf der Automotive Testing Expo präsentiert DYNA-MESS das neue Betriebslasten-Nachfahrmodul für seine Prüfmaschinen. Es steuert die Prüfmaschinen bei der Bauteilprüfung so, dass die Belastungsspitzen exakt getroffen werden. Auf diese Weise verkürzt es die Versuchsdauer auf einen Bruchteil, da die Umkehrpunktefolge schneller abgefahren werden kann als im Feldversuch.

Der neue, selbstlernende Regelalgorithmus für die realitätsnahe Simulation der gefahrenen Prüfsequenzen passt seine Parameter bereits nach wenigen Umkehrpunkten an den tatsächlichen Kraftverlauf an. Mit konventionellen, bisher üblichen Regelungen können dahingegen Umkehrpunkte innerhalb des gesamten, bei einem Nachfahrversuch geforderten Belastungsbereich nicht exakt nachgefahren werden, insbesondere, wenn die Prüflinge ein nicht- lineares Verhalten aufweisen.

Bei dem neuen Modul handelt es sich nicht um eine klassische adaptive Regelung, bei der die Parameter der Folgeregelung angepasst werden, sondern um einen kaskadierten Algorithmus, der mit einer dreidimensionalen Klassifizierung arbeitet.

Auf diese Weise „trifft“ er die bei Prüffahrten ermittelten Umkehrpunkte exakt. Testreihen haben gezeigt, dass der neue Algorithmus bereits nach 20 Umkehrpunktefolgen um einen Faktor 2 genauer arbeitet als herkömmliche Systeme, über längere Zeiträume arbeitet es um einen Faktor 12 exakter.

Die hohe Präzision ist die Grundlage dafür, dass die Kurven jetzt mit fünf- bis sechsfacher Geschwindigkeit im Labor nachgefahren werden können. So spart der neue Algorithmus Prüfzeit und Kosten, da so die Feldversuche auf ein Minimum reduziert werden können.

Das Betriebslasten-Nachfahrmodul ist Bestandteil der DYNA TCC-Software für die dynamische Bauteilprüfung, es ist speziell abgestimmt auf die Bedürfnisse der Betriebslasten-Nachfahrversuche zur Ermittlung der Betriebsfestigkeit. DYNA-TCC enthält auch das Modul für Dauerschwingversuche, da für die Auswertungen oft auch eine Wöhlerkurve aufgenommen werden muss.

Die benutzerfreundliche Bedienoberfläche ermöglicht es, die gewünschten, für den Betriebslastennachfahrversuch spezifischen Prüfparameter für die Prüffahrten einfach einzustellen. Dabei werden diese vor Beginn des Prüfbetriebs auf ihre Plausibilität hin kontrolliert, sodass der Ablauf der Prüffahrten nur von gültigen Versuchsparametern bestimmt wird.

Hintergrund
Der Vorteil der Nachfahrversuche ist die realitätsnahe Simulation der Belastungen aus dem alltäglichen Fahrbetrieb. Die Kraftverläufe müssen nicht mehr auf Prüfstrecken nachgefahren werden, sondern werden mit einer Prüfanlage präziser, reproduzierbar und in kürzerer Zeit simuliert. Zum anderen können die Belastungen mit der gewünschten Amplitude stetig wiederholt werden. Alles in allem können so die Schwachstellen des Prüflings detaillierter aufgezeigt und leichter korrigiert werden.

DYNA-MESS auf der Automotive Testing Expo
in Stuttgart vom 24. bis 26. Juni 2014: Stand 1436
Bildquelle:kein externes Copyright

Über DYNA-MESS

Die DYNA-MESS Prüfsysteme GmbH wurde 1985 in Aachen gegründet. Das Unternehmen konzipiert und baut Maschinen für die statische und dynamische Prüfung von Werkstoffen und Bauteilen.

Die Wurzeln von DYNA-MESS liegen in der Seil- und Hebetechnik. Die ersten Aufträge erhielt das Unternehmen für die Untersuchung von Draht- und Kunstfaserseilen sowie Hebebänder und Ketten. Daraus hat sich ein breites Spektrum von Maschinen für die Werkstoff- und Bauteilprüfung entwickelt.

Als Hersteller von Prüfeinrichtungen für die mechanische Prüfung konzentriert sich DYNA-MESS auf die Entwicklung, Konzeption und Realisierung kundenspezifischer Prüfmaschinen für Zug, Druck, Biegung und Torsion.

Der Schwerpunkt liegt dabei auf der dynamischen Bauteilprüfung, die in Form von Dauerschwingversuchen oder Dauer-Funktionsprüfungen durchgeführt wird, sowie auf Sondermaschinen für spezielle Anwendungen. Für konventionelle Prüfaufgaben verfügt DYNA-MESS über Standardbaureihen von Prüfmaschinen.

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