Хугацаанд хүрэх чадварын шалгах машин ба түүний чухалдагчдын талаар

Тэсвэрт чанарын туршилтыг ойлгох: Зорилго болон шинжлэх ухааны үндэслэл

Тэсвэрт чанарын туршилт гэж юу вэ? Үндсэн танилцуулга

Бид эдэлгээтэй байдал шалгах талаар ярих үед, ихэвчлэн бүтээгдэхүүнүүд хугацааны туршид хөдөлгөөн, халуун, физик хүч гэх мэт олон төрлийн стресст хэрхэн тэсвэртэй байж чадахыг үзэж байгаа юм. Лабораториуд нөхцөлөгдсөн орчинд материал, дизайнг хязгаарт нь хүргэж, ердийн хэрэглээний жил болон жилийн элэгдлийг хурдасган дүрслэх чадвартай. Энэ нь цохигдсон ч гэсэн ажиллах ёстой цэргийн зэрэглэлийн RunFlat дугуй шиг зүйлсийн хувьд маш чухал юм. Шалгалтын үйл явцад трещин хэрхэн тархах, юм хэвийн хугарахаас өмнө хичнээн хэмжээгээр муруйх, бүтэц даралтанд тэсвэртэй байх эсэхийг шалгадаг. Эдгээр бүх үнэлгээнүүд нь бүтээгдэхүүнийг илүү бат жинтэй болгоход тусалдаг. Ихэнх салбарууд автомашин эсвэл цэргийн техник хэрэгслийн хэсгийг үйлдвэрлэж байхад ижил аргачлалыг дагаж мөрдөхийн тулд удирдамжуудыг тогтоосон байдаг.

Механик стресс, хөдөлгөөн ба дулааны цикл: Материалын элэгдлийн ардах шинжлэх ухаан

Давтан хүчлэг нь гурван үндсэн элэгдэлтийн механизмийг хурдасгадаг:

• Хоолойдоо хугарах : Микроскопын трещины уртсалт нь цикл хүчлэгийн дор 300% хурдан өсдөг (Материалын шинжлэх ухаан, тайлант он 2023)
• Полимерийн задрал : Цэргийн зориулалтын ластины найрлагатай резинд -40°C-с 85°C хүртэлх температурын цикл нь резинын агшилтыг 22%-иар бууруулдаг
• Хэлбэлзлийн хордолт : Материалын байгалийн давтамжид тохирсон хэлбэлзлийн давтамжууд стрессыг хамгийн ихдээ 8 дахин нэмэгдүүлдэг

Ихэвчлэн ASTM D746 дулаан тэсвэрт чанарын стандарт ажиглалтанд харуулсан байдлаар дулаан-механик стрессийн нэгдэл нэг хүчин зүйлийн нөлөөлөлтэй харьцуулахад материалыг 40% илүү хурдан элэгдүүлдэг.

Контрольт туршилтаар бүтээгдэхүүний найдвартай байдлыг болон үргэлжлэх хугацааг урьдчилан тодорхойлох

Орчин үеийн зэврэлтэнд турших тоног төхөөрөмж нэг зэрэг олон чиглэлээс хүч үзүүлж, 120-оос дээш үзүүлэлтийг бодит цагт нь хянах боломжийг олгодог. Энэ бүх мэдээллийг лабораторийн судалгааны үр дүнг бүтээгдэхүүний бодит ертөнцөдхийн ажиллагаатай холбосон урьдчилан таамаглах загваруудад ашигладаг. 2023 оны Дифенс Лоджистикс Агентлагийн саяхны судалгаагаар энэ арга нь тулааны нөхцөлд ашигладаг зарим төрлийн дугуйн баталгааны шаардлагыг гуравны нэгээр бууруулсан байна. Эвдрэлд тэсвэртэй зориулж зохион бүтээсэн дугуйн хувьд зөвхөн зургаан долоо хоногийн туршид явуулах тусгай хурдасгасан туршилт нь түүний талбайн найдвартай байдлыг ойролцоогоор таван жилийн хугацаанд 93 хувийн нарийвчлалтай урьдчилан хэлж чаддаг. Ийм төрлийн туршилтууд нь хэт их ачаалал даах чадварыг сайжруулахыг хүсэж буй үйлдвэрлэгчдэд бүр илүү чухал болож байна бүтээгдэхүүн хэт өндөр ачаалал даах чадвар.

Инженерчлэл ба үйлдвэрт зэврэлтэнд туршихын чухал үүрэг

Бодит ажиллагааны нөхцөлд дизайн амьдралын хугацааг шалгах

Тэсвэрт чанарын шалгалт нь хоногийн дотор аравтын жилийн элэгдлийг имитацилж, бодитой нөхцөлд ашиглах хугацааг баталдаг. 2023 оны салбарын шинжилгээгээр хэлбэлзэл ба температурын цикл нь автомашинтай холбоотой баталгаатай шаардлагыг 34%-иар бууруулдаг байна. Цэргийн RunFlat дугуйн хувьд энэ нь цөлний халуун, Арктикийн хүйтэн, тэвчээртэй газар нутгийг тус тус давтаж, 10,000 мильд дээш ажиллах чадварыг хангахыг шаардана.

Нарийвчлалтай элэгдэл, ачааллын шалгалтаар материал сонголтыг мэдээлэлд суурилган хийх

Хоёрчилсон шалгалт нь цахилгаан шилээр баталгаажуулсан резин болон полимерийн хольцууд зэрэг материалыг шууд харьцуулах боломжийг олгодог. Олон тэнхлэгийн имитаци нь цэргийн машиний дугуйн пружиныг 41%-иар сайжруулж, жингийн хэмжээг багасгасан (Амьдралын мөчлөгийн шалгалтын мэдээлэл). Энэ нарийвчлал нь илүүдэл дизайнг зогсоож, цэргийн машинд тэсвэрт чанар ба түлшний үр ашгийг тэнцвэржүүлдэг.

Гажилтыг урьдчилан таамаглаж, чухал хэрэглээнд аюулгүй байдлыг дээшлүүлэх

Хяналттай гэмтэлд оруулах шалгалт нь тэсрэх аюулгүй дугуйн загварчлалын сул талыг ашиглалтаасаа өмнө тодорхойлж гаргана. Дулааны хурдан хөрөх камерын шалгалтаар бүхий л доголдолд илрэхгүй байсан 82% -ийн дутагдалтай дугуйн давхаргууд 200 цикл дотор л хагарч байсныг илрүүлсэн. Эдгээр арга хэмжээнүүд нь IED-ийн аюул бүхий орчинд томоохон дугуйн хагарлыг урьдчилан сэргийлнэ.

Материалын гэмтлийг урьдчилан таамаглан сэргийлэх замаар амьдралын мөчлөгийн зардлыг бууруулах

Идэвхтэй шалгалт нь цэргийн флотын засвар үйлчилгээний зардлыг 29%-иар бууруулдаг (2023 оны БАЯ-ын худалдан авалтын өгөгдөл). Давстай усны шалгалт нь эмгэгдээгүй 68% хувийн цайрын хувьд коррозийн эрсдэлийг илрүүлсэн. колес үүнийг дөрвөн дахин ихээр үргэлжлүүлэх хамгаалах давхаргууд руу түлхсэн. Үйлдвэрлэлээс өмнөх шалгалтанд зарцуулсан долларын 1-ийн хувьд буцаан дуудлагатай холбоотой зардалд 12.70-г зохих ёсоор хэмнэдэг.

Тэсвэрт чанарын шалгалтын гол төрлүүд болон симуляци технологи

Механик шалгалт: Хугарлын, Мөргөлдөөний, Хэлбэлзлийн болон Элэгдлийн шинжилгээ

Тэсвэрт чанарыг шалгах зориулалттай туршилтын машинууд нь материалыг цаг хугацааны турш хэрхэн тэсвэртэй байхыг үзэхийн тулд нарийвчилсан хэмжээний стрессыг нэмж ачаалал өгдөг. Хэтрэлтийн туршилтанд, Ponemon-ийн 2023 оны мэдээгээр, элементүүд ихэвчлэн ойролцоогоор 10,000 ачааллын циклийг даах бөгөөд энэ нь давтан ачаалал өгөх үед металл хэсгүүд эсвэл найрмал материалаас үүсэж эхэлж буй жижигхэн трещинуудыг илрүүлэхэд тусалдаг. Хэлбэлзлийн шинжилгээний хувьд системүүд тээвэрлэлтийн явцад тоноглолд тохиолддог чичирхийлэл, хонхойхыг дуурайлуулах 2,000 Гц хүртэлх давтамжид туршилт хийдэг. Мөргөлдөөний туршилт илүү өндөр түвшинд хийгдэж, тоноглол 100G-с дээш хүчтэй гэнэтхийн даралтанд тэсвэртэй байж чадах эсэхийг шалгадаг. Элэгдлийн туршилт нь удаан хугацааны ашиглалтын дараа шат, лафта, доороос болон бусад хөдөлгөөнт хэсгүүдээс ямар хэмжээний материал алга болохыг нарийвчлан хэмжихэд чиглэгддэг. Эдгээр янз бүрийн туршилтын аргачлалыг нэгтгэснээр практик дээр томоохон өөрчлөлт гарч, хүнд машин механизмын хүртэл 40%-иар хүртэл хүрч болох хүртэл таамаглагдашгүй гэмтэл, салхиныг бууруулдаг бөгөөд үйлдвэрлэгчид найдвартай үйл ажиллагааг хангахын тулд үүнийг маш ихээр үнэлдэг.

Дулааны шалгах туршилт: Хяналттай орчинд дулааны цикл болон хуучралт

Минус 70 градусаас эхлээд нэмэх 300 градус Цельсийн хүртэлх температурын хязгаарыг тэсвэрлэх чадварыг шалгахын тулд производерүүд задгайрлын хурд, цахилгаан дамжуулах чадварын өөрчлөлт, материалуудын удаан хугацаанд задрах зэрэг зүйлсийг судлах зорилгоор олон төрлийн дулааны стрессийн шалгалтад хийдэг. Дулааны гэнэт өөрчлөлтийн камерын ажиллах зарчим нь халуун ба хүйтэн температур руу маш хурдан шилжих замаар ажилладаг бөгөөд ийм нөхцөлд компонентүүдийн холболтын цэгүүд дээр, жишээ нь, герметик болон мэдрэг савлангийн нугалуурууд дээр гарч болох дутагдалтай талуудыг илчилдэг. Хурдасгасан нас барилтын шалгалтанд ASTM D638-24 стандартын дагуу 85 градусын халуун, 85 хувийн чийгшилттэй орчинд мянга гаруй цаг байлгах нь ердийн ашиглалтын 10 жилийн хугацаанд гарах өөрчлөлттэй ижил үр дүн өгдөг. Тодорхой полимерээр хийсэн цэргийн ангиллын дугуйны шингээгч нь ийм хатуу нөхцөлд дунджаар 30 хувиар илүү их элэгдэл үзүүлдэг бөгөөд инженерүүд маш хүнд нөхцөлд ажиллах техник тоног төхөөрөмжид зориулан материалыг сонгохдоо энэ зүйлийг заавал харгалзан үздэг.

Орчны шинжилгээ: давсны тархалт, цацраг болон чийгшилтийн нөхцөлийг имитаци хийх

Шинжилгээний тоног төхөөрөмж нь материал үнэлэхэд маш чухал үүрэг гүйцэтгэдэг. Давсны уурхайнууд нь эргэн тойрны орчин дахь ислэхийг дахин үүсгэж гарган авдаг бөгөөд цацрагийн шинжилгээний төхөөрөмжүүд ISO 4892-3 стандартын дагуу ердийн нөхцөлд нарны цацрагт 5 жил гаруй өртөх нөхцлийг зөвхөн 500 цагт хийж чаддаг. Харин чийгшилтийн камерууд нь барьзангийн системд наалт хэр сайн тэсвэртэй байгааг харахын тулд харьцангуй чийгшилтийг 10%-иос 95%-иос тасралтгүй солидог. Тусгайлан металл хучилтуудыг авч үзэх үед NACE SP2147-2023 зааврын дагуу зайрмагжуулсан ган нь энгийн ганаас далайн орчинд ойролцоогоор гурван дахин илүү тэсвэртэй байдаг. Мөн харш цөлөн бүсийн агуу хэмийн нөхцөлд өртөгдөх резинэн элементүүдийн хувьд цацрагийн стабилизатор нэмэх нь энгийн резинүүдийн амьдралын хугацааг ойролцоогоор хагасаар нэмэгдүүлж, уян хатан чанарыг хадгалж өгдөг.

Бүтээгдэхүүнийг комплекс үнэлэхийн тулд бодит ертөнцийн нөхцөлийг давхарлах

Интеграцийн системүүдийн талаар ярих үед бидний үнэхээр анхаарч буй зүйл бол механик хүч, халуун хүйтний өөрчлөлт, мөн орчны хүчин зүйлс гэх мэт бүх төрлийн стрессыг нэгэн зэрэг даах чадвартай тоноглол юм. 2024 онд SAE J3169-н хүрээнд нийтэлсэн зарим саяхны судалгаагаар ингэсэн нэгтгэсэн системтэй үйлдвэрлэсэн машинуудын баталгаат үйлчилгээний асуудал бараг хагасаар буурсан байна. Цэргийн хүчин энэ технологийг анзаарчээ. Тэд замын ирмэг дээрх бөмбөгийн эвдрэлээс эхлээд элбэг далайн уулын зам хүртэлх бүхнээ имитаци хийх чадвартай олон тэнхлэгт гидравлик машины тусламжтайгаар түрүүхэн дээр туршилт хийдэг. Энэ юуны тулд чухал вэ гэвэл янз бүрийн баталгаажуулалтын судалгаануудын дагуу энэ төрлийн туршилтын тохижилтууд нь бодит ертөнцөд арван жилийн явдаг ачааллыг лабораторийн нөхцөлд зөвхөн зургаан сарын турш шахан оруулж чаддаг. RunFlat түрүүхэн шиг зүйлсийн хувьд гэмтэх нь зөвхөн тохиромжгүй байдал биш, амь насанд аюул учруулах боломжтой гэж үзвэл энэ нь илүү ойлгомжтой болно.

Цэргийн RunFlat Түрүүхний Бат бөхөн байдлын Туршилт: Хэт их найдвартай байдлыг хангах

Бөмбөгийн Тэнхлэгийн Туршилтын Стандарт ба Эсрэг Дэлбэрэлтийн Зориулалтын Хаалганы Чанарын Хяналт

Цэргийн зэрэглэлийн дурангүй хаалга нь бөмбөг, дэлбэрэлттэй талбарт тохиолддог бодитой нөхцөл байдлыг имитаци хийж, бөмбөгний цохилтын туршилтад орно. НАТО-ын стандарт (STANAG) -аар эдгээр хаалганууд 12.7 мм цавчигч сугалаас хүчирхийлсний дараа ч ажиллах чадвартай байх ёстой. Гэмтсэн ч гэсэн тэдгээр нь ойролцоогоор 50 км замыг цагт 50 км/ц-ийн хурдаар явах чадвартай байх ёстой. Энэ туршилтын тулд инженерчид дайн талбарт гарч буй гэмтлийг имитаци хийх олон тэнхлэгт гидравлик пульсатор зэрэг мэргэжлийн тоног төхөөрөмжийг ашигладаг. Эдгээр машинууд нь мөн хаалганы хана хэрхэн тэсвэртэй байгааг болон туршилтын явцад гэмтэл авсан ч гэсэн агаар хаалган дотор хэвээр байж чадаж байгааг шалгадаг.

Цэргийн Зэрэглэлийн Туршилтын Тоног Төхөөрөмжийг Ашиглан Өндөр Цохилтын Стрессыг Имитаци хийх

Тэсвэртэй байдал шалгах машинууд IED-ийн зам дээр конвойн үйл ажиллагааг илэрхийлэхийн тулд 40 Гц давтамжид 6.5 тонны цикл ачаалал өгдөг. Пневматик актюаторууд илүү их хүндийн чангаар шахах 360° хүчийг үүсгэж, иргэний ачааны машинуудын стандартын гурван дахин илүү 8g-ийн нөлөөлөлтэй эквивалент болдог. Бодит цагт хийгдэх хүзүүний суурь ба зузаан хажуу хэсгүүдийн страйн гейжүүд нь нийлмэл резин-галт татварын бүтэц дэх сул талуудыг тодорхойлдог.

Талбайн туршилтын үр дүн: Ажиллагааны бэлэн байдлын 85% сайжруулалт

2023 оны цөлөн бүсийн үнэлгээнд MIL-STD-1309C стандартад нийцсэн лацнууд задарч түр зогсох тохиолдолд 23%-аас 3.4%-р хүртэл буурсан. Энэ сайжруулалт нь 55°–65° налуу босоо нейлон утсын өнцгийг тохируулан, шилжүүлэгч диоксидоор бэхжүүлсэн цэвэр шинэ лацнуудын дулааны зураглалд дулаан үүсэх хэмжээ 62%-иар багассантай холбоотой.

РанФлат дизайн дэх хурц өнгийн эсэргүүцэл ба жингийн бууруулалтыг тэнцвэржүүлэх

Энэхүү тохируулгыг компьютерийн тусламжтай топологийн шинжилгээгээр хийж, хамгаалалтанд нөлөөлөл үзүүлэхгүйгээр бага стресстай бүсэд материаллын нягтыг бууруулдаг. Сүүлийн үеийн дулааны шалгалт нь эдгээр хөнгөн бүтэц -40°C-с 65°C хүртэлх хэмд найдвартай ажилладаг болохыг баталжээ.

Тэсвэрт чанарын шалгалтын машинуудад орсон шинэчлэл ба ирээдүйн салбарын хандлага

Ухаалаг шалгалтын камер: Тэсвэрт чанарын шалгалтын машинуудын дараагийн үе

Сорилтын танхимын хамгийн шинэ үе нь IoT сенсоруудтай хослуулан машин сургалтын алгоритмуудыг агуулж, хатуу орчныг гайхалтай нарийвчлалтайгаар дахин үүсгэж чаддаг болсон. Эдгээр системүүд нь материалуудад зэрэг нэгэн зэрэг нөлөөлөх: түүнийг холих, хурдан халаах ба хөргөх, даралтыг эрс өөрчлөх зэрэг олон тэнхлэгийн стрессийн туршилтыг хийдэг. Ингэж байхдаа секунд тутамд ойролцоогоор 500-гаад өөр хэмжилтийг цуглуулан их хэмжээний мэдээллийг боловсруулдаг. Өнгөрсөн жил гаргасан судалгаагаар компанийнууд ийм ухаалаг танхим руу шилжсэнээс хойш тэдний туршилтын хугацаа бараг хагасаар буурсан бөгөөд боломжит гэмтлийг эрт үед нь илрүүлэх чадвар нь сайжирсан байна. Илрүүлэлтийн түвшин 32%-иар сайжирсанаар бүтээгдэхүүн зах зээлд гарах үед илүү цөөн тооны хүндрэл гарч байна.

Стендийн шинжилгээнд гэмтлийг урьдчилан таамаглах зорилгоор хиймэл оюуны интеграци

Үйлдвэрлэгчид одоо бүхэлдээ хүн бүртээ 72 цагийн өмнө гэмтлийг илрүүлэх боломжтой болсон эвгүйн өгөгдлийн сургалтад суурилсан сүлжээг ашиглаж байна. Эдгээр загвар нь цэргийн зориулалтын дугуйн имитацийн туршилтанд онцгой сайн ажилладаг бөгөөд бөмбөгийн нислэгийн нөлөөнд хажуу хана хагарах магадлалыг талбайн жинхэнэ үр дүнтэйгээ 89%-ийн нарийцтай таамаглаж чаддаг.

Цэргийн стандартад нийцсэн дугуй имитацийн тоног төхөөрөмжийн дэлхий дахины эрэлт

2021 оноос хойш НАТО-той нийцсэн туршилтын тоног төхөөрөмжийн эрэлт 210% өссөн. Үйлдвэрлэгчид бөмбөгийн нислэгийн дараа дугуйн бүтэц хадгалагдах эсэх, мөн 50 км-ийн турш дотор нь ямар ч хий алдалтгүй явж чадах чадварыг шалгаж болох системүүдийг хайж байна—эдгээр нь броньт машиний ажиллагааны бэлэн байдлыг хангахад чухал үүрэгтэй.

Түгээмэл асуултууд (FAQ)

Тэсвэртэй байдлын шалгалтын зорилго юу вэ?

Тэсвэртэй байдлын шалгалт нь бүтээгдэхүүнүүд төсөөлсөн амьдралын хугацаанд хэвийн хэвийн бус хэлбэлзэл, дулаан зэрэг стрессын хүчин зүйлд хэрхэн тэсвэртэй байж чадахыг үнэлдэг. Энэ нь бүтээгдэхүүний тэсвэртэй байдал, найдвартай байдлыг сайжруулахад тусалдаг.

Механик стресс материалд хэрхэн нөлөөлж задралыг хурдасгадаг вэ?

Давтан ачаалал өгсөн хүч чадлын механик стресс нь усталтын гэмтэл, полимерийн задрал, холбооны гэмтэл зэрэг задралын механизмд хурдасгал өгч, материал эвдэрхий болоход илүү хурдан хүргэдэг.

Тэсвэрт чанарын үнэлгээнд термик туршилт ямар үүрэг гүйцэтгэдэг вэ?

Термик туршилт нь материалын температурын хил заагт, тэлэлтийн хурд, удаан хугацааны задралд үзүүлэх нөлөөг үнэлж, удамших орчинд жилээр тооцох байгалийн элэгдлийг имитаци хийдэг.

Оюунлаг туршилтын камерууд тэсвэрт чанарын туршилтыг хэрхэн сайжруулдаг вэ?

Оюунлаг туршилтын камерууд нь IoT сенсор ба машин сургалт ашиглан хатуу орчныг илүү нарийвчлалтай дүрслэх, мэдээллийг үр дүнтэй цуглуулах замаар гэмтлийг илрүүлэх үзүүлэлтийг ихэд сайжруулдаг.