Mekanisk sjokktesting

Hva er mekanisk sjokktesting?

I fysikkens verden, når en kraft beveger et objekt, får den mekanisk energi. Mekanisk sjokktesting utføres for å teste et produkts evne til å tåle sjokk som følge av plutselig påførte krefter eller brå endringer i bevegelse som oppstår under feilhåndtering, transportering eller feltoperasjoner.

Før et produkt kommer på markedet, må ingeniører fullt ut forstå dets styrke, fleksibilitet og holdbarhet. Mekanisk sjokktesting spiller en avgjørende rolle i denne prosessen og avdekker produktets evne til å takle plutselige påvirkninger.

Produsenter bruker mekanisk sjokktesting for å kunne forutse hvordan sjokkdynamikk vil påvirke systemene deres, og for å kunne designe produkter for å tåle påvirkninger som fall, støt, dropp, eksplosjoner eller andre kilder til forbigående vibrasjoner.

Bransjer som forsvarsindustrien og elektronikkindustrien er avhengige av disse testene for å sikre at produktene deres fungerer som de skal etter å ha blitt utsatt for plutselige påvirkninger i virkelige miljøer og for å oppnå de nødvendige sertifiseringene for å få produktet ut på markedet.

Hvorfor utføres mekanisk støttesting?

Ikke alle produkter vil bli brukt i en stillesittende tilstand; faktisk vil mange bli utsatt for vanlige støt og vibrasjoner som har potensial til å påføre skade eller til og med gjøre produktet ubrukelig.

Etter en krasj vil en bil sannsynligvis få både fysisk og mekanisk skade. Motoren starter kanskje ikke på nytt og selv om den gjør det kan speedometeret slutte å fungere. Denne typen sjokk kan føre til at utstyrets ytelse degraderes eller i verste fall påføres permanent skade. Repeterende sjokkpulser kan medføre skader som ligner på de som forårsakes av ekstreme vibrasjoner.
Denne typen scenario illustrerer de potensielle effektene av mekanisk sjokk og hvorfor det er nødvendig for produsenter å forstå sjokk og hvordan de kan beskytte seg mot det gjennom testing.

Sjokk kan oppstå under ulike omstendigheter, inkludert:

• Rutinemessig frakt og håndtering
• Utilsiktet misbruk
• Normale driftsmiljøer for kjøretøy og luftfartøy
• Eksplosive hendelser i for eksempel krigføring
• Spesielle miljøer som under aktivering av eksplosive bolter og pyroteknikk

Sjokk er intense og uventede og forårsaker ofte betydelig skade til tross for ingeniørers forholdsregler. Uplanlagte sjokk kan være enda mer ødeleggende.

Effekter av mekaniske støt kan være:

• Frakturer som følge av slag
• Ustabilitet 
• Redusert pålitelighet
• Upålitelige vitenskapelige resultater
• Detonering av eksplosive elementer
• Svekkede eller ødelagte forbindelser
• Materiale under kritisk spenn som følge av deformasjon
• Mekanisk svikt fra tilbakevendende støt
• Forkortet levetid

Hva er metodene for mekanisk støttesting?

Ulike metoder for mekaniske sjokktester utføres for å sikre at utstyret forblir funksjonelt under plutselige krefter eller brå bevegelsesendringer. Disse har en tendens til å forringe ytelsen eller forårsake permanent skade. I motsetning til støttesting, spesifiserer kravene i mekaniske sjokktester pulsens form, varighet og amplitude. Testene inkluderer pyroteknisk sjokk, sjokk som følge av dropp og sjokk som følge av fritt fall fra angitte høyder.

Eksempler på maskiner som utfører mekaniske sjokktester:

• Drop-shock maskiner 
• Lettvekt sjokkmaskiner
• Mediumvekt sjokkmaskiner
• Split-Hopkinson pressure bar (apparat for å teste den dynamiske spennings-belastningsresponsen til ulike materialer)

Sjokktesting på shakere

En shaker er et raskt og økonomisk valg for standard sjokktester, da den er i stand til å skape ulike pulsformer. Imidlertid kan shakere, i motsetning til andre sjokkmaskiner som stopper bordet mekanisk, bare generere en bestemt mengde hastighet og bevegelse. For å ta høyde for denne begrensningen, bruker shaker-kontrolleren en prosess som kalles kompensasjon.

Hva er industristandarden for mekanisk sjokktesting? 

IEC 60068-2-27 er den mest brukte industristandarden for å utføre mekaniske sjokktester.

Hva er spesifikasjonene på sjokktestutstyret ved Nemkos laboratorie på Lysaker? 

• Maks kraft: 315 kN
• Maks akselerasjon på de elektrodynamiske systemene: 200g
• Maks akselerasjon for drop shock-maskin: 1200 g
• Maks vekt: 1000 kg
• Sjokkprofiler: halvsinuspuls, trekantpuls, sagtannpuls

Kompleks sjokktesting

Mekaniske sjokktester gir en enkel måte å evaluere produktets holdbarhet på, men noen produkter og scenarier krever mer komplisert testing. Spesialisert programvare som Shock Response Spectrum (SRS) kan gjenskape intrikate sjokkpulser og etterligne virkelige forhold. Denne programvaren kan generere syntetiske pulser som tett samsvarer med driftsmiljøer eller replikere registrerte signaler ved hjelp av en iterativ sjokkkontrollsløyfe.

Nemkos mekaniske sjokktesting-service

Mekanisk støt fører ofte til ikke-strukturelle feil i både mekaniske og elektriske systemer.

Vårt testprogram, i tett oppfølging med våre eksperter, støtter produsenter ved å utføre strenge mekaniske sjokktester for å sikre at produktene tåler plutselige støt uten å bli skadet, samtidig som de identifiserer hvor et produkts begrensninger ligger.

Resultatet er et konsistent produkt av høy kvalitet som oppfyller bransjestandarder og regulatoriske krav, sparer deg for tid og penger og gir deg et forsprang på konkurrentene.

Kontakt Nemko i dag for å utforske hvordan vår mekaniske sjokktesting kan forbedre produktets designprosess.