Fatigue Testing Services
Ermüdungsprüfung vom Bauteil bis zum Gesamtfahrzeug
Die Prüfdienstleistungen im Engineering Center Steyr bieten ein breites Spektrum an Festigkeitserprobungen, von der Prüfung kleiner Materialproben bis hin zu Anwendungen im Schwerlastbereich für Nutzfahrzeuge.
Unser ganzheitlicher Ansatz – insbesondere die enge Zusammenarbeit verschiedener Bereiche wie Simulation und Erprobung – ermöglicht es uns, den maximalen Mehrwert für unsere Kunden zu schaffen. Festigkeitsprüfung bedeutet für uns weit mehr als nur die Bewertung der Lebensdauer.
Es geht um Werkstoffanalyse, Methodenentwicklung und schließlich um die Ableitung innovativer Prüfstrategien. Auf diese Weise können wir FEM- und MBS-Eingangsdaten verwenden, um unsere Prüfaufbauten gezielt anzupassen. Die Anzahl an aktiver Kanäle kann durch die Ableitung äquivalenter Lasten reduziert werden um so die Hardwarekomplexität bzw. die Prüfdauer zu verringern. Ebenso wichtig ist es, eine Rückkopplungsschleife von der Erprobung zur Simulation zu schaffen, um Simulationsmodelle zu verfeinern und zukünftige Entwicklungszyklen weiter zu optimieren. Dadurch lässt sich der gesamte Workflow – von der Sensorapplikation über die Lastkalibrierung, Lastkollektiverzeugung, virtuelle Iteration bis hin zur Ableitung äquivalenter Lasten – vollständig abbilden.
Nach der Ableitung geeigneter Belastungskollektive und speziell angepasster Prüfstandskonzepte können Einzelkomponenten oder komplette Baugruppen mit bis zu 40 Aktuatoren gleichzeitig belastet werden. Abschließend untersuchen unsere ZfP-Experten die relevanten Strukturen und Bauteile zerstörungsfrei, um die am höchsten beanspruchten Bereiche während und nach der Ermüdungsprüfung zu bewerten.
Ausstattung & Infrastruktur
Ausstattung
- 250 servohydraulische Aktuatoren
- Kraftbereiche zwischen 10N und 500 kN
- Frequenzbereich bis zu 2500 Hz
- Hub bis zu 500 mm
- 14 MTS-Mehrkanal-Steuerungssysteme
- MTS – RPC Pro
- FEMFAT LAB
- Über 40 Messverstärker mit mehr als 600 Messkanälen
Infrastruktur
- 9 Fundamente (bis zu 500 Tonnen)
- Max. Prüflingsgewicht: 50 Tonnen (12 m × 7 m)
- Gesamtfläche: 2.344 m²
- Prüfbereich: 383 m²
- Installierte elektrische Leistung: (770 kW + 1280 kW (max. 2,05 MW))
- Installierte Kühlleistung: (152 kW + 240 kW)
- Flexibles modulares Prüfstandssystem
- Mehrere Lastrahmen (2,5 kN – 500 kN, max. 1000 °C)
- Resonanzprüfstand (150 kN PTP)
- Elektrodynamischer Shaker (125 kN, 1200 x 1200 mm)
Beispiele für unsere Testdienstleistungen
Achsprüfstände
Unsere 6DOF-/12-Kanal-Achsprüfstände für eine Vielzahl von Fahrzeugtypen bilden die im Betrieb wirkenden Lasten auf Fahrwerkskomponenten realitätsnah ab. Zusätzlich können Umwelteinflüsse wie thermische und korrosive Belastungen überlagert werden. Darüber hinaus lassen sich aktive Komponenten in den Prüfaufbau integrieren.
Vibrationstests für Nutzfahrzeuge
Unsere Freimasseprüfstände bilden die Beschleunigungen von Rahmen, Fahrerhaus und Anbauteilen des Nutzfahrzeugs realitätsnah ab – basierend auf im Betrieb gemessenen oder numerisch simulierten Lastkollektiven. Dabei können unter anderem auch Hochvoltbatterie- als auch konventionelle Abgassysteme bei der Prüfung berücksichtigt werden.
Batterietests
Mit unseren 6DOF-Vibrationsprüfständen testen wir Hochvolt-Batteriesysteme sowie deren Integrationskomponenten im Fahrzeug – sowohl für Nutzfahrzeuge als auch für Pkw. Beim Ermüdungstest von HV-Systemen liegt unser besonderer Fokus auf der Sicherheit.
Spezialanwendungen
Aufgrund der hohen Flexibilität unserer Prüfstandstechnologie können wir Untersuchungen entsprechend den speziellen Kundenanforderungen und Fahrzeugklassen in Belastungsbereichen von einzelnen Newton bis zu 500 kN durchführen.
4-Poster-Testsystem
Mit unserem 4-Poster-Prüfstand für leichte Nutzfahrzeuge (LCVs) sowie Pkw können wir eine Vielzahl an Test- und Messszenarien für Gesamtfahrzeuge abdecken. Die Spurbreite sowie der Radstand sind vollständig anpassbar, und das gesamte Prüfstand-Setup kann individuell auf spezifische Anforderungen zugeschnitten werden.
Elektrodynamischer Shaker
Mit unserem elektrodynamischen Shaker mit einer Kraft von 125 kN testen wir Ihre alternativen Antriebskonzepte sowie alle mechatronischen Komponenten gemäß allen relevanten Spezifikationen. Die Prüflinge sind vollständig integriert und können aktiv auf dem Prüfstand betrieben werden.
Gesamtfahrzeugprüfung
Mit unserem Gesamtfahrzeug-Prüfstand decken wir ein breites Spektrum ab – von Sportwagen bis hin zu leichten Nutzfahrzeugen (LCV). Wir bieten einen ganzheitlichen Testansatz zur strukturellen Validierung von Fahrwerkskomponenten, Systemen sowie Karosseriestrukturen und Anbauteilen (z. B. Dachträger).
Materialprüfungen
Bewertung der Eigenschaften von Grundwerkstoffen sowie von Verbindungen (z. B. Schweiß-, Klebeverbindungen) wie:
- Zugversuch
- Incremental step test
- High- und Low Cycle Fatigue (LCF & HCF) test
- Prüfung bei erhöhten Umgebungstemperaturen (<1000°C)
Generierung von Materialmodellen für FEMFAT und FEMFAT WELD Datenbank.
Prüfstände
- Prüfrahmen für Zug-/Druckversuche (einaxial)
- Prüfrahmen für Torsionsbelastung
- Prüfrahmen für Biegebelastung
- Resonanzprüfstand mit 125 kN P2P
Prüfstandsausrüstung
- Heizkammern
- Dehnungsmessgerät (Raumtemperatur)
- Dehnungsmessgerät (Hochtemperatur)
- Applikation und Einbindung von Dehnungsmessstreifen (Kontrolle und Kalibrierung)
- Messung der Probentemperatur (Kontrolle und Kalibrierung)
- MATPRO (statistische Analyse und Berichterstellung)
Lastdatengenerierung & Messdienstleistungen
Der gesamte Workflow von Sensorapplikation, Lastkalibrierung, Lastkollektivgenerierung, virtueller Iteration und schließlich der Ableitung äquivalenter Lasten kann vollständig implementiert werden.
Das Spektrum unserer Messdienstleistungen reicht von der Ermittlung der Lastdaten (Dehnung, Beschleunigung, Verschiebung) bis hin zu hochkomplexen Wirkungsgradmessungen von Antriebssträngen unter Einsatz von Telemetrie-Systemen. Komponenten können hausintern für die Ableitung von Last-Zeitdaten appliziert und kalibriert werden– sowohl für interne als auch externe Dienstleistungen. Zur Unterstützung des gesamten Workflows der Datenerfassung und -verarbeitung kommt FEMFAT LAB zum Einsatz.
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