Teknik Bilgiler

Darbe Testi: Yöntemler, Uygulamalar ve Faydaları

Darbe Testi Nedir?

Darbe testi, bir malzemenin veya ürünün ani kuvvetlere veya şoklara maruz kaldığında tokluğunu, esnekliğini ve dayanıklılığını belirleyen kritik bir değerlendirme sürecidir. Bu test, malzemelerin ve ürünlerin güvenliğini, performansını ve güvenilirliğini sağlamak için çeşitli endüstrilerde önemlidir. Darbe testi, gerçek dünya koşullarını simüle ederek olası zayıflıkları belirlemeye ve malzeme formülasyonlarını ve ürün tasarımlarını iyileştirmeye yardımcı olur.

Darbe Testi Türleri

Birkaç ana darbe testi yöntemi, bir malzemenin darbe altındaki performansını ölçer. En yaygın kullanılan yöntemler arasında Charpy darbe testi, Izod darbe testi, ağırlık düşürme testi ve delinme darbe testi bulunur. Her yöntem farklı teknolojiler kullanır ve çeşitli endüstrilerde benzersiz amaçlara hizmet eder.

  • Charpy darbe testi
  • Izod darbe testi
  • Ağırlık düşürme darbe testi
  • Delinme darbe testi

Charpy Darbe Testi

Charpy Darbe Testi, “Charpy V çentik testi” olarak da bilinir, malzemelerin, özellikle metallerin darbe tokluğunu belirlemek için kullanılan standart bir test yöntemidir. Ani bir darbeye maruz kaldığında bir malzemenin kırılma sırasında enerjiyi emme yeteneğini değerlendirir. Malzeme dayanıklılığını ölçmek için en yaygın kullanılan yöntemlerden biri olan bu yöntem, mucidi Fransız bilim insanı Georges Charpy’nin adını almıştır. Aşağıda yer alan video, tipik bir Charpy darbe testinin nasıl yapıldığını göstermektedir:

(Youtube’da Charpy Darbe Testi, MaterialsScience2000 tarafından)

Charpy Darbe Testleri Nasıl Yapılır?

  • Numune Hazırlama: Genellikle bir tarafında V şeklinde çentik bulunan dikdörtgen bir çubuk olan küçük, standart bir numune. Çentik, darbeye maruz kaldığında kırılmayı destekleyen bir gerilim konsantrasyonu yaratır. Test düzeneği, bir sarkaç çekici, çentikli bir numune tutucu ve emilen enerjiyi kaydetmek için dijital veya analog bir gösterge içerir. Çentikli numune tutucuya yatay olarak yerleştirilir ve sarkaç, numuneye çentikten çarpmak için belirli bir yükseklikten serbest bırakılır.
  • Test Prosedürü: Numune, çentik darbe yönüne bakacak şekilde test makinesine yatay olarak yerleştirilir. Bilinen bir yükseklikten bir sarkaç çekiç serbest bırakılır ve numuneye önceden belirlenmiş bir hızda vurulur.
  • Enerji Ölçümü: Numunenin kırılma sırasında emdiği enerji, darbeden sonra sarkaç salınım yüksekliğindeki azalma ile ölçülür. Bu enerji genellikle joule (J) veya fit-pound (ft-lb) cinsinden bildirilir.

Charpy Darbe Testi Uygulamaları

Charpy darbe testi, metallerin, kompozitlerin ve polimerlerin tokluğunu değerlendirmek için inşaat, otomotiv ve havacılık endüstrilerinde yaygın olarak kullanılır. Bu test, yapısal çeliğin depremler veya inşaat endüstrisindeki diğer dinamik olaylar sırasında darbelere dayanabilmesini sağlamaya yardımcı olur.

Charpy Darbe Testi Standartları

  • ASTM E23, ASTM D6110, ASTM A370, ASTM D256
  • ISO 13479, ISO 148-1
  • EN 10045-1, EN ISO 179-1

Izod Darbe Testi

Charpy darbe testi metaller için yaygınken, Izod darbe testi daha çok plastikler ve diğer yumuşak malzemeler için kullanılır. Izod testinde, çentikli numune yatay yerine dikey olarak konumlandırılır. Ayrıca, Izod testindeki sarkaç numuneye çentiğin hemen üzerindeki tek bir noktadan çarparken, Charpy testinde sarkaç numuneye çentiğin karşısındaki yüzeyinden çarpar.

(Misael Martinez, MSE tarafından Youtube’da İzod Darbe Testi)

Izod Test Uygulamaları

Charpy darbe testi esas olarak metaller için kullanılırken, Izod yöntemi genellikle polimer ve plastik darbe testi için kullanılır. Tüketici ürünlerinde, otomotiv bileşenlerinde ve ambalaj malzemelerinde kullanılan plastik malzemelerin darbe direncini değerlendirmeye yardımcı olur.

Izod Darbe Testi Standartları

  • ASTM D256, ASTM D4508, ASTM D4812
  • ISO 180, ISO 148-1, ISO 9854-1

Ağırlık Düşürme Testi

Düşürme kulesi testi olarak da bilinen bu yöntem, çarpışma ve düşme gibi yüksek hızlı darbeler altında bir malzemenin davranışını değerlendirir. Test kurulumu bir düşürme kulesi, bir ağırlık veya çarpma tertibatı ve bir numune tutucudan oluşur. Ağırlık, önceden belirlenmiş bir yükseklikten numuneye düşürülür ve sensörler çarpma sırasında kuvveti, hızı ve enerjiyi kaydeder.

 

Ağırlık Düşürme Testi Uygulamaları

Yüzlerce endüstri ve uygulamada kullanılmasına rağmen, ağırlık düşürme testi otomotiv ve spor ekipmanı endüstrilerinde yaygın olarak kullanılır. Otomotiv güvenliği için ağırlık düşürme testi, otomotiv bileşenlerinin çarpışma dayanıklılığını değerlendirmeye yardımcı olur. Spor ekipmanlarında, kaskların ve koruyucu ekipmanların darbe direncini doğrular.

 

Ağırlık Düşürme Darbe Testi Standartları

  • ASTM E208, ASTM D7136, ASTM D3763, ASTM F1459
  • ISO 6603-2, ISO 3127, ISO 13356
  • EN 774, EN ISO 6603-1

 

Delinme Darbe Testi

Delinme darbe testi, malzemenin dayanıklılığını sivri bir nesne tarafından delinmeye veya nüfuz etmeye karşı direncine göre ölçer. Bu test, koruyucu donanım ve paketleme malzemelerinin tokluğunu ve dayanıklılığını değerlendirmek için çok önemlidir. Test aparatı bir delme probu, bir numune tutucu ve bir kuvvet ölçüm sistemi içerir. Prob, numuneye kontrollü bir hızda sürülür ve malzemeyi delmek için gereken kuvvet bir DAQ cihazı kullanılarak görüntülenir ve kaydedilir.

Delinme Darbe Testi Uygulamaları

Delinme darbe testi genellikle paketleme, tıbbi ve spor ekipmanı endüstrilerinde kullanılır. Paketleme malzemelerinin içerikleri keskin nesnelerden korumasını ve koruyucu donanımın yüksek riskli ortamlarda delinmelere dayanabilmesini sağlamaya yardımcı olur.

Delinme darbe testi standartları

  • ASTM D781, ASTM D3420, ASTM D6098, ASTM D3763
  • ISO 6603-2, ISO 7765-2, ISO 8295, ISO 7765
  • EN 14125, EN ISO 6603-2

 

Gardner Darbe Testi

Öncelikle kaplamalar için kullanılan test, boya, vernik veya diğer kaplamaların darbe direncini değerlendirir. Düşen bir ağırlık kaplanmış bir numuneye çarpar ve ortaya çıkan hasar veya çatlak incelenir.

Gardner Darbe Testi Standartları

  • ASTM D2794, ASTM D4226, ASTM D5420
  • ISO 6272-1, ISO 6272-2

 

Rockwell Sertlik Testi

Bu test, bir malzemenin sertliğini, yerel plastik deformasyona direnme yeteneğini ölçerek ölçer. Sert bir çelik veya karbür bilye, bir yük altında malzemeye bastırılır ve girinti derinliği ölçülür.

Rockwell Sertlik Test Standartları

  • ASTM D785, ASTM E18, ASTM E140
  • ISO 6508-1, ISO 6508-2

 

Çok Eksenli Darbe Testleri

Çok eksenli darbe testi, kuvvetleri aynı anda birden fazla yönden uygulayarak geleneksel darbe testlerini genişletir. Bu, malzemelerin basit, tek eksenli yükleme yerine karmaşık stres durumlarına maruz kaldığı gerçek dünya koşullarını daha iyi taklit eder. Çok eksenli test, daha gerçekçi, çok yönlü yükleme koşulları altında malzemelerin gerçek tokluğu, esnekliği ve dayanıklılığı hakkında daha derin bir anlayış sağlar. Malzemedeki zayıflığı veya güvenlik açığını daha fazla ortaya çıkarabilir ve pratik kullanımda nasıl davrandığına dair daha iyi bir anlayış sağlar.

 

Çok Eksenli Darbe Testi Uygulamaları

Geleneksel testleri (ASTM, ISO) iyi belirlenmiş standartlar yönetirken, çok eksenli darbe testi daha uzmanlaşmıştır ve genellikle belirli endüstriler için özel olarak tasarlanmıştır. Çok eksenli test için henüz çok sayıda yaygın olarak kabul görmüş standart yoktur, ancak bazı endüstriler, özellikle havacılık, otomotiv ve savunma gibi sektörlerde, çok eksenli gerilimler altında performansı değerlendirmek için tescilli testler ve simülasyonlar kullanır.

Çok eksenli darbe testinin belirli bir örneği, otomotiv endüstrisinde devrilme kazası sırasında bir araç tavanının ezilme senaryosunu simüle etmek için kullanılan düşme kulesi testidir. Bu test, dikey ve yanal kuvvetlerin aynı anda etki ettiği bir devrilme olayı sırasında bir aracın tavan yapısının karmaşık, çok yönlü kuvvetler altında nasıl davrandığını değerlendirir. Bu, malzemenin bu tür çarpışmalar sırasında yolcuları koruma ve yapısal bütünlüğünü koruma becerisine dair fikir verir. Bu test, aracın tavan ezilme direnci için düzenleyici standartları karşılayıp karşılamadığını belirlemeye yardımcı olur.

Çok Eksenli Tavan Ezilme Standartları

  • FMVSS 216 (Federal Motorlu Taşıt Güvenlik Standartları) (ABD)
  • UN/ECE Yönetmeliği 135 (Tavan Gücü)
  • Küresel NCAP (Yeni Araba Değerlendirme Programı)

Diğer Çok Eksenli Darbe Standartları

  • ASTM D3763, ASTM D7192
  • ISO 6603, ISO 7765

 

Darbe Testinin Fiziksel Prensipleri

Darbe ve düşürme testleri, malzemelerin veya ürünlerin ani kuvvetlere nasıl tepki verdiğini değerlendirmek için mekanikten, özellikle dinamiklerden gelen prensipleri içerir. Bu testlerle ilgili temel matematiksel özellikler ve kavramlar şunları içerir:

  • Güç
  • Kinetik Enerji
  • Potansiyel Enerji
  • Hız
  • Momentum
  • Stres
  • Gerilim
  • Darbe Dayanıklılığı

Güç

  • Tanım: Kuvvet, bir cismin hızını veya yönünü değiştirmesine neden olan etkileşimdir.
  • Formül: F = ma, burada F kuvvet, m nesnenin kütlesi ve a ivmedir.
  • Uygulama: Darbe testinde, bir darbe sırasında bir malzemeye uygulanan kuvvet önemli bir ölçümdür. Kuvvet ne kadar büyükse, malzemenin deforme olma veya kırılma olasılığı o kadar yüksektir.

Kinetik Enerji

  • Tanım: Bir cismin hareketinden dolayı sahip olduğu enerji.
  • Formül: Ek = 1/2 mv2 , burada Ek​ kinetik enerji, m kütle ve v cismin hızıdır.
  • Uygulama: Darbe testinde, malzemenin emdiği enerji (darbe öncesi ve sonrası cismin (veya sarkacın) yüksekliğindeki farkla ölçülür), malzemenin tokluğunun önemli bir göstergesidir.

Potansiyel Enerji

  • Tanım: Bir cismin konumu veya yüksekliği nedeniyle depoladığı enerji.
  • Formül: Ep = mgh, burada Ep​ potansiyel enerji, m kütle, g yer çekimi ivmesi ve h yüksekliktir.
  • Uygulama: Düşürme testinde, ağırlık veya cismin potansiyel enerjisi, serbest bırakıldığında ve numuneye çarptığında kinetik enerjiye dönüşür.

Hız

  • Tanım: Bir cismin konumunu değiştirme hızı.
  • Formül: v = 2gh​ ( h yüksekliğinden bırakılan bir cisim için )
  • Uygulama: Düşürme testlerinde, çarpışma anında cismin hızı hesaplanarak çarpışmada oluşan kuvvet ve enerji belirlenir.

Momentum

  • Tanım: Bir cismin hem kütlesine hem de hızına bağlı olan hareket miktarı.
  • Formül: p = mv , burada p momentum, m kütle ve v hızdır.
  • Uygulama: Darbe testinde momentum, sarkaç (veya ağırlık) ile numune arasındaki çarpışmanın analiz edilmesine yardımcı olarak malzemenin tepkisini etkiler.

Stres (σ)

  • Tanım: Bir malzemenin birim alanına düşen iç kuvvet, dışarıdan uygulanan kuvvetlerden kaynaklanır.
  • Formül: σ = F/A , burada σ gerilim, F uygulanan kuvvet ve A kesit alanıdır.

Gerilim (ϵ)

  • Tanım: Malzemenin strese tepki olarak deformasyonu veya yer değiştirmesi.
  • Formül: ϵ = ΔL/L , burada ϵ gerinim, ΔL uzunluktaki değişim ve L orijinal uzunluktur.
  • Uygulama: Gerilim ve zorlanma, bir malzemenin darbe altında nasıl deforme olduğunu değerlendirmede temeldir ve onun tokluğunu ve esnekliğini belirlemeye yardımcı olur.

Darbe Dayanıklılığı

  • Tanım: Bir malzemenin kırılmadan önce emdiği enerjinin ölçüsü.
  • Formül: Tokluk genellikle gerilim-şekil değiştirme eğrisinin altındaki alan olarak gösterilir veya darbe testlerinde emilen enerjiden hesaplanır (örneğin Charpy veya Izod).
  • Uygulama: Darbe tokluğu, malzeme biliminde kritik bir özelliktir. Bir malzemenin kırılmadan ani darbelere ne kadar iyi dayanabileceğini gösterir.

Bu özellikler ve formüller, darbe ve düşürme testi sonuçlarını analiz etmek ve yorumlamak için önemlidir ve bir malzemenin dinamik kuvvetlere ve şoklara dayanma kabiliyeti hakkında fikir verir.

Darbe Testinin Önemi

Darbe testi, çeşitli endüstrilerde malzeme ve ürünlerin güvenliğini, performansını ve güvenilirliğini garanti altına alır.

Darbe testi, çeşitli endüstrilerde malzemelerin ve ürünlerin güvenliğini, performansını ve güvenilirliğini garanti eder. Darbe testinin neden önemli olduğuna dair bazı temel nedenler şunlardır:

  • Güvenlik Güvencesi: Darbe testi, ani yükler veya şoklar altında felaketle sonuçlanabilecek arızalara yol açabilecek malzemelerdeki ve ürünlerdeki potansiyel zayıflıkları belirlemeye yardımcı olur. Örneğin, otomotiv endüstrisinde darbe testi, araç bileşenlerinin çarpışmalara dayanabilmesini sağlayarak yolcu yaralanma riskini azaltır.
  • Performans Optimizasyonu: Üreticiler, malzemelerin darbeye nasıl tepki verdiğini anlayarak performansı artırmak için formülasyonlarını ve tasarımlarını optimize edebilirler. Örneğin, havacılık uygulamalarında kompozit malzemelerin darbe testi, mühendislerin daha hafif ve daha dayanıklı bileşenler geliştirmesine yardımcı olur.
  • Kalite Kontrolü: Üretim süreci boyunca düzenli darbe testi, malzemelerin ve ürünlerin belirtilen standartları ve gereklilikleri karşılamasını sağlar. Bu, tutarlı kalitenin korunmasına yardımcı olur ve güvenlik ve performansı tehlikeye atabilecek kusur riskini azaltır.
  • Araştırma ve Geliştirme: Darbe testi, yeni malzemeler ve ürünler geliştirmek için olmazsa olmazdır. Araştırmacılar, deneysel malzemelerin darbe direncini değerlendirerek, daha fazla geliştirme ve ticarileştirme için umut vadeden adayları belirleyebilirler.

 

Darbe Testi Endüstrileri ve Uygulamaları

Darbe testi, her biri benzersiz gereksinimlere ve standartlara sahip çeşitli endüstrilerde kullanılır. Darbe testinin endüstriye özgü bazı uygulamaları şunlardır:

Otomotiv Sektörü 🚗

Otomotiv endüstrisinde darbe testi, araç bileşenlerinin çarpışma dayanıklılığını değerlendirmek ve yolcu güvenliğini sağlamak için kritik öneme sahiptir. Charpy, Izod ve düşürme ağırlığı testi gibi çeşitli darbe testleri, araç gövdelerinde, tamponlarda ve iç bileşenlerde kullanılan metallerin, plastiklerin ve kompozitlerin darbe direncini değerlendirir. Örneğin, düşürme ağırlığı testi, çarpışmalar sırasında otomotiv bileşenlerinin enerji emilimini ve deformasyonunu değerlendirmek için gerçek dünya çarpışma senaryolarını simüle eder.

Havacılık ve Uzay Sanayii ✈️

Havacılık endüstrisinde darbe testi, kuş çarpması ve enkaz çarpışması gibi yüksek hızlı darbelere maruz kalan uçak bileşenlerinin emniyetini ve güvenilirliğini sağlar. Charpy ve düşme ağırlığı testi, uçak yapılarının, motorların ve iniş takımı malzemelerinin sağlamlığını ve darbe direncini değerlendirmek için yaygın olarak kullanılır. Örneğin, düşme ağırlığı testi, uçak gövdelerinde ve kanatlarında kompozit malzemelerin hasar toleransını değerlendirmeye yardımcı olur.

İnşaat Sektörü 🏗️

Dinamik yük testi, çelik ve beton gibi yapısal malzemelerin dayanıklılığını ve güvenliğini sağlamak için inşaat sektöründe olmazsa olmazdır. Charpy darbe testi, binalarda, köprülerde ve altyapı projelerinde kullanılan yapısal çeliğin tokluğunu değerlendirmek için yaygın olarak kullanılır. İnşaatta darbe testinin önemi yadsınamaz. Gerçek dünya darbe koşullarını simüle ederek, yapısal darbe testi mühendislerin deprem ve kasırga gibi doğal afetlere dayanabilen daha güvenli ve daha dayanıklı yapılar tasarlamalarına yardımcı olur.

Tüketim Malları Sektörü 📲

Tüketim malları endüstrisinde, darbe testi elektronik, ev aletleri ve paketleme malzemeleri gibi ürünlerin dayanıklılığını ve güvenliğini değerlendirir. İzod ve delme darbe testi, tüketici ürünlerindeki plastiklerin ve polimerlerin darbe direncini değerlendirmek için yaygın olarak kullanılır. Örneğin, delme darbe testi, paketleme malzemelerinin nakliye ve depolama sırasında içerikleri keskin nesnelerden ve sert kullanımdan koruyabilmesini sağlar.

Spor Ekipmanları Sektörü

Spor ekipmanı endüstrisi, kasklar, pedler ve vücut zırhı gibi koruyucu ekipmanların güvenliğini ve performansını sağlamak için darbe testine güvenir. Düşme ağırlığı ve delinme darbe testi, spor ekipmanlarında kullanılan malzemelerin darbe direncini değerlendirir. Örneğin, düşme ağırlığı testi, kaskların yüksek hızlı darbeler sırasında enerji emilimini ve deformasyonunu değerlendirmeye yardımcı olur ve sporcuları yeterli şekilde koruduğundan emin olur.

Tıbbi Sektör 🏥

Tıbbi sektörde, darbe testi implantlar, protezler ve cerrahi aletler gibi tıbbi cihazların dayanıklılığını ve güvenliğini değerlendirir. Delme darbe testi genellikle tıbbi cihazlarda kullanılan malzemelerin keskin nesneler tarafından delinmeye karşı direncini değerlendirmek için kullanılır. Örneğin, delme darbe testi cerrahi eldivenlerin ve koruyucu giysilerin iğnelerden ve diğer keskin aletlerden kaynaklanan delinmelere dayanabilmesini sağlar.

Enerji Sektörü

Enerji sektörü, güç üretim ve dağıtım sistemlerinde kullanılan malzemelerin dayanıklılığını ve performansını değerlendirmek için darbe testi kullanır. Charpy ve düşme ağırlığı testi, genellikle rüzgar türbinlerinde, boru hatlarında ve elektrik iletim kulelerinde kullanılan metallerin ve kompozitlerin tokluğunu ve darbe direncini değerlendirmek için kullanılır. Örneğin, düşme ağırlığı testi, rüzgar türbinlerinde kullanılan kompozit kanatların darbe direncini değerlendirmeye yardımcı olur ve döküntülerden ve aşırı hava koşullarından kaynaklanan yüksek hızlı darbelere dayanabilmelerini sağlar.

Darbe Testi Sensörleri

Bir dizi piezoelektrik ivmeölçer

Darbe testi, malzemelerin ani kuvvetler veya şoklar altındaki tepkisini ölçmek ve analiz etmek için bir dizi veri toplama aracına ve yazılıma dayanır. Yük hücreleri, ivmeölçerler, gerinim ölçerler, yüksek hızlı kameralar, yer değiştirme sensörleri, sıcaklık sensörleri ve piezoelektrik sensörler kapsamlı bir değerlendirme için gerekli verileri sağlar.

Veri toplama sistemleri, sinyal işleme yazılımları, sonlu eleman analiz yazılımları, veri görselleştirme araçları, video analiz yazılımları ve özel darbe testi yazılımları bu verilerin işlenmesinde, analiz edilmesinde ve görselleştirilmesinde önemli roller oynar. Bu araçlar birlikte, çeşitli endüstrilerde daha güvenli ve daha dayanıklı malzemeler ve ürünlere katkıda bulunarak doğru ve güvenilir sonuçlar sağlar.

  • Yük hücreleri(Loadcell), bir darbe sırasında uygulanan kuvveti ölçer. Genellikle kuvvet verilerini gerçek zamanlı olarak yakalamak için darbe yoluna yerleştirilirler. Yük hücreleri, darbe testi sırasında kuvvet dinamiklerini anlamak için önemlidir.
  • İvmeölçerler, darbe sırasında numunenin ivmesini ölçer. Bu sensörler genellikle ivme verilerini yakalamak için numuneye veya darbe cihazına takılır ve bu veriler darbe hızını ve enerji emilimini hesaplamak için kullanılabilir.
  • Gerinim ölçerler(Strain Gage), darbe sırasında numunenin gerinimini veya deformasyonunu ölçer. Bu sensörler numunenin yüzeyine takılır ve uzunluktaki en ufak değişiklikleri algılayarak malzemenin darbe kuvvetlerine tepkisi hakkında değerli bilgiler sağlar.
  • Kuvvet sensörleri, kuvveti veya ağırlığı ölçer. Uygulanan yükü, ölçülebilen ve kaydedilebilen bir elektrik sinyaline dönüştürürler.
  • Yüksek hızlı kameralar, çarpma olayının yüksek kare hızında videosunu yakalar. Bu görsel veriler, malzemenin deformasyonunu ve yavaş çekim arıza mekanizmalarını analiz etmeye yardımcı olur ve yüksek hızlı kameraları karmaşık çarpma davranışlarını incelemek için faydalı hale getirir.
  • Yer değiştirme sensörleri, darbe sırasında numunenin yer değiştirmesini veya hareketini ölçer. Malzemenin tokluğunu ve esnekliğini değerlendirmek için kritik olan darbe koşulları altında numunenin ne kadar deforme olduğuna dair veri sağlarlar.
  • Sıcaklık sensörleri, darbe testi sırasında numunenin sıcaklığını izler. Bazı malzemeler sıcaklığa bağlı davranış sergiler, bu nedenle sıcaklık değişikliklerini izlemek, malzemenin farklı koşullar altındaki performansına ilişkin ek bilgiler sağlayabilir.
  • Piezoelektrik basınç ve kuvvet sensörleri mekanik stresi elektrik sinyaline dönüştürür. Darbe olayları sırasında dinamik basınç ve kuvvet değişimlerini ölçerek analiz için yüksek çözünürlüklü veri sağlarlar.

Darbe Testi Veri Toplama Sistemleri

Tezgah üstü, taşınabilir ve zorlu ortam testleri için Dewesoft SIRIUS ve KRYPTON DAQ cihazları

DAQ (veri toplama) sistemleri darbe testi uygulamaları sırasında yoğun olarak kullanılır. DAQ sistemleri sinyal koşullandırma ve amplifikatörler, analog-dijital dönüştürücüler, yazılım, grafiksel bir ekran ve veri depolama içerir.

Böyle bir sistemin mükemmel bir örneği Dewesoft’un SIRIUS ürün serisidir . SIRIUS, önceki bölümde belirtilen sensörlerle uyumlu çeşitli giriş modüllerine sahiptir: gerinim ölçerler, ivmeölçerler, yük hücreleri, sıcaklık sensörleri ve daha fazlası. SIRIUS ayrıca yüksek hızlı kameralardan senkronize video verilerini kaydedebilir. KRYPTON ürün serisi, geniş bir sıcaklık çalışma aralığı, elementlere karşı IP67 koruması ve zorlu çevre koşulları için yüksek şok ve titreşim derecelendirmeleri sağlar. SIRIUS ve KRYPTON cihazları ayrı ayrı kullanılabilir veya entegre, senkronize sistemler oluşturmak için bağlanabilir.

Darbe Test Tezgahları

Darbe testi, malzemelere kontrollü darbeler uygulamak ve tepkilerini ölçmek için tasarlanmış özel test tezgahları veya ekipmanları gerektirir. Charpy, Izod, düşürme ağırlığı ve çok eksenli darbe testleri gibi belirli darbe testi yöntemine bağlı olarak farklı test tezgahı tipleri kullanılır. Testi gerçekleştirmek için gereken birincil mekanizmaya ek olarak, bazı tezgahlar ayrıca testten gelen verileri yakalamak ve analiz etmek için yapılandırılmış enstrümantasyon içerir. Bunlara toplu olarak enstrümanlı test tezgahları denir.

Aşağıdaki düşürme testi sistemi, enstrümanlı bir tezgahın mükemmel bir örneğidir. Aşağıdaki videoda, sağlamlaştırılmış bir KRYPTON DAQ modülü yüksek g kuvveti düşürme testine tabi tutulmaktadır.

Darbe Testi Sinyal İşleme Yazılımı
Sinyal işleme yazılımı, darbe testi sırasında toplanan ham verileri analiz eder. Bu yazılım gürültüyü filtreleyebilir, sinyalleri yükseltebilir ve sensör verilerinden anlamlı bilgiler çıkarmak için matematiksel işlemler gerçekleştirebilir. Örnekler arasında veri toplama ve matematiksel analiz için DewesoftX , dizi matematiği için NumPy (“sayısal Python”) ve eğri uydurma için SciPy (“bilimsel Python”) gibi özel kütüphanelere sahip MATLAB® ve Python™ bulunur.
FEA (sonlu eleman analizi) yazılımı darbe olaylarını simüle eder ve darbe koşulları altında malzeme davranışını tahmin eder. Malzemenin gerilim dağılımını, deformasyonunu ve olası arıza noktalarının anlaşılmasına yardımcı olur. Yaygın FEA yazılımları arasında ANSYS® LS-DYNA® ve Abaqus® FEA bulunur.
Veri görselleştirme yazılımı, darbe testi verilerinin grafiksel gösterimlerini oluşturmaya yardımcı olur. Bu yazılım, kuvvet, yer değiştirme ve gerinim verilerini görselleştirmek için çizimler, grafikler ve 3B modeller üretebilir. Örnekler arasında Dewesoft®X, OriginLab®, Microsoft® Excel® ve Tableau® bulunur.
Video analiz yazılımı, darbe olayını kare kare analiz etmek için yüksek hızlı kamera görüntülerini işler. Bu yazılım, video verilerinden yer değiştirmeyi, hızı ve zorlanmayı ölçerek malzemenin davranışına dair ayrıntılı bir görsel anlayış sağlayabilir.
Bazı darbe test sistemleri, test aparatını kontrol etmek, veri toplamak ve ilk analizi gerçekleştirmek için özel, tescilli yazılımlar kullanır.
Özet
Darbe testi, çeşitli endüstrilerde malzemelerin ve ürünlerin tokluğunu, dayanıklılığını ve dayanıklılığını değerlendirmek için hayati önem taşır. Gerçek dünya darbe simülasyonu, olası zayıflıkları belirlemeye, malzeme formüllerini optimize etmeye ve ürün tasarımlarını iyileştirmeye yardımcı olur. Charpy, Izod, düşen ağırlık ve delinme darbe testi gibi ana darbe testi türleri, farklı teknolojiler kullanır ve benzersiz amaçlara hizmet eder. Malzeme zayıflıklarının test edilmesi, otomotiv, havacılık, inşaat, tüketim malları, spor ekipmanları, tıbbi ve enerji endüstrilerinde güvenliği, performansı ve güvenilirliği sağlar.
Darbe testinin ve uygulamalarının önemini anlayarak, üreticiler ve araştırmacılar endüstri standartlarını ve tüketici beklentilerini karşılayan daha güvenli, daha güvenilir, yüksek performanslı malzemeler ve ürünler geliştirebilirler. Teknoloji ilerledikçe ve yeni malzemeler geliştirildikçe, darbe testinin rolü gelişmeye devam edecek ve çeşitli alanlarda inovasyon ve ilerlemeyi teşvik edecektir.