Partnerschaftlich zum Prüfstand

Dauerfestigkeitsprüfung von Fahrzeugkomponenten

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Das Testlabor CTI benötigte für die Dauerfestigkeitsprüfungen von Fahrzeugkomponenten in der Automobilindustrie einen maßgeschneiderten Simulationstisch. Eine passende hydraulische Lösung wurde in enger Zusammenarbeit mit der Firma Moog realisiert.

Der hydraulische Simulationstisch von Moog beim Testversuch mit einem Fahrzeugmotorblock bei CTI Suzhou. (Bild: Moog Inc.)
Der hydraulische Simulationstisch von Moog beim Testversuch mit einem Fahrzeugmotorblock bei CTI Suzhou. (Bild: Moog Inc.)

Das Testlabor Centre Testing International Corporation (CTI) im chinesischen Suzhou hat für seine Dauerfestigkeitsprüfungen einen maßgeschneiderten hydraulischen Simulationstisch von Moog abgeschlossen. Das unabhängige Labor hat sich auf Prüf-, Kalibrierungs-, Inspektions-, Zertifizierungs- und technische Dienstleistungen spezialisiert. Als Anbieter von Dauerfestigkeitsprüfungen von Fahrzeugkomponenten benötigte CTI eine Mehrachsen-Straßensimulationslösung für das Unternehmen GM Patac. Das Joint Venture von General Motors und der Shanghai Auto Group ist inzwischen als renommierte Fahrzeugforschungs- und Entwicklungseinrichtung in China anerkannt und ist einer der wichtigesten CTI-Kunden.

Simulationstisch nach Maß

Der hydraulische Simulationstisch besteht aus einer kompakten sowie leichten Plattform und Grundplatten, auf der spannungsresistente hydrostatisch gelagerte Zylinder befestigt sind. Um den anspruchsvollen Anforderungen der Anwendung zu genügen, wurde das System in mehreren Punkten angepasst. Zur Vervollständigung des Tests hatte CTI eine Fahrzeughälfte und eine Antriebsstrangvorrichtung sowie Stützen als Haltevorrichtung zur Verbindung der Prüfkörper (Motor, Getriebe, Heck) mit dem Tisch vorbereitet. Moog hatte einen Drehantrieb mit einer Verbindungsvorrichtung entworfen, die dazu dient, dem Motor ein Eingangsdrehmoment zuzuführen und auf diese Weise ein Motorausgangsdrehmoment zu simulieren und den Prüfkörpern bei Beschleunigungs-/Abbremsmanövern Kraft zuzuführen. Ein zusätzliches elektrisches Heizsystem diente dazu, die Umgebungstemperatur aller Montagebereiche zu simulieren. Die Temperaturregelung wurde durch ein SPS-gesteuertes Heißluftgebläse und Temperatursensoren ermöglicht, die Sollwerttemperatur wurde über die CAE-Wärmeanalysegeneriert oder durch Abspielen von gemessenen Werten (Realfahrt).

Simulationszeit verringert

Eine weitere Besonderheit des hydraulischen Simulationstisches ist die Art und Weise, wie die Software dazu genutzt wird, die Gesamtdauer der Straßensimulationsfestigkeitsprüfung zu verringern und dabei die straßenbedingten Ermüdungsschäden an den Prüfkörpern beizubehalten. Während der Erprobung der Montagefestigkeit werden Straßenrohdaten vom Testgelände für Fahrten unter Extrembedingungen über ein Datenerfassungsgerät mit Messwertgebern in entscheidenden Fahrzeugpositionen gesammelt, um genügend Iterationsgüte- und -korrelationssignaldaten zu erhalten. Nach Erfassung der Rohdaten werden abweichende Signale und Signale mit geringerer Amplitude analysiert und entfernt, indem eine Rohsignalamplitude im Zeitbereich, ein Autoleistungsspektrum im Frequenzbereich und Rain Flow /Pseudoschäden im Ermüdungsbereich festgelegt werden.