منصات هيدروليكية عالية السرعة

تفشل معدات الاختبار التقليدية في توفير خصائص مادية دقيقة لنمذجة الحوادث والصدمات لأنها لا تستطيع تحقيق معدلات الانفعال العالية الضرورية. تتغلب الأنظمة تحديداً على هذا القيد من خلال توليد معدلات انفعال تصل إلى 1000 لكل ثانية أو أكثر، مما يوفر بيانات المواد المعتمدة على المعدل الأساسية اللازمة لمحاكاة حوادث تحليل العناصر المحدودة (FEA) الدقيقة.

يتم تقييد التقاط الحدث الديناميكي بأكمله بدقة بشدة بسبب سرعات اكتساب البيانات البطيئة في الآلات القياسية، مما يؤدي إلى نقص أخذ العينات وفقدان المعلومات الهامة خلال أجزاء من المللي ثانية من الصدمة. يضمن معدل اكتساب البيانات بالميغاهيرتز (MHz) للنظام التقاط سجل الإجهاد-الانفعال الكامل للحدث عالي السرعة بدقة زمنية عالية، مما يحافظ على دقة المنحنى الديناميكي.

يتمثل التحدي الرئيسي في الاختبار عالي السرعة في تلوث بيانات استجابة المادة الحقيقية بقوى القصور الذاتي الناتجة عن تجهيزات الاختبار وسلسلة الحمل. تم تصميم برنامج التحكم خصيصاً بميزات لمعالجة وتصفية البيانات الخام عالية السرعة، مما يمكن الباحثين من إزالة مساهمات القصور الذاتي رياضياً وعزل سلوك المادة الحقيقي.

يشكل الفشل الكارثي عالي الطاقة للعينات تحت الصدمات الديناميكية خطراً كبيراً على سلامة موظفي المختبر من الشظايا المتطايرة وموجات الصدمة عالية الضغط. يعد استخدام أغطية السلامة الثقيلة والأبواب المتشابكة أمراً غير قابل للتفاوض، مما يضمن الاحتواء الكامل لطاقة الكسر عالية السرعة، وحماية المشغل وبيئة المختبر.

يصعب تحقيق السرعة العالية المطلوبة بسرعة والحفاظ عليها طوال شوط الاختبار باستخدام أدوات التحكم الهيدروليكية القياسية. تستخدم هذه الأنظمة تجمعاً مخصصاً ومجموعة صمامات سيرفو محسّنة لتوصيل ذروة الطاقة والتسارع السريع، مما يضمن وصول الآلة إلى ملف تعريف السرعة المستهدف قبل الاصطدام لضمان اختبار صالح.

غالباً ما يجد الباحثون صعوبة في دمج الكاميرات الخارجية عالية السرعة أو أجهزة الاستشعار المتخصصة (مثل مقاييس الاستطالة بالليزر) بسبب مشاكل المزامنة مع مشغل نظام الاختبار. توفر إلكترونيات التحكم مزامنة دقيقة دون الميكروثانية للأجهزة الخارجية، مما يضمن توقيت جميع التقاطات البيانات الخارجية بشكل مثالي مع بداية الحدث الميكانيكي.

يمكن أن يؤدي صعوبة الحصول على بيانات انفعال موثوقة وعالية السرعة دون اتصال مادي إلى المساس بالنتائج بسبب انزلاق أو تلف مقياس الاستطالة. يستوعب النظام تقنيات قياس الانفعال غير المتصلة (على سبيل المثال، الارتباط الرقمي للصور) ويوفر الوصول البصري الضروري ومزامنة البيانات لضمان قراءات انفعال ديناميكية دقيقة.

غالباً ما تتطلب التعقيد التشغيلي للأنظمة عالية السرعة موظفين تقنيين متخصصين للغاية، مما يزيد من تكاليف العمالة ويحد من إمكانية الوصول. على الرغم من تعقيدها، تم تصميم واجهة النظام لتبسيط تنفيذ ملفات تعريف السرعة المعقدة ومعالجة البيانات عالية السرعة، مما يجعل هذه الاختبارات المتقدمة أكثر سهولة لمجموعة أوسع من فنيي الأبحاث.

اضغط هنا للتعرف أكثر على أنظمة الاختبار الشاملة من Instron