Early detection of cracks in rear suspension beam with the use of time domain estimates of vibration during the fatigue testing

• Autorzy: Białkowski P. , Krężel B.

Warianty tytułu

PL

Badanie wczesnego wykrywania pęknięć w belce zawieszenia tylnego z wykorzystaniem estymat przebiegu czasowego wibracji podczas próby zmęczeniowej

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

In this article an early crack detection method during fatigue testing has been described. The test object was a beam mounted on a durability test bench. Piezoelectric accelerometers were mounted onto the beam. With observation of the signals from the accelerometers it was determined what change of the signal was caused by crack appearance during the test. Three car beams were tested. The measurement method and testing bench are described in this work. To determine the change of the signal and show potential cracks, time domain estimates have been used: RMS, peak, peak-peak, Crest Factor and Kurtosis. Results for all these estimates are listed in tables. Conclusions were drawn according to their variations in particular time ranges.

PL

W pracy opisano metodę wczesnego wykrywania pęknięć podczas prowadzenia testów zmęczeniowych. Badanym elementem była belka samochodowa zamontowana na stanowisku do testów wytrzymałościowych. Na belce zamontowano piezoelektryczne czujniki drgań. Na podstawie obserwacji sygnałów z czujników drgań określono jaką zmianę w sygnale powoduje pojawienie się pęknięcia w badanym teście wytrzymałościowym. Przebadano trzy belki samochodowe. Opisano sposób wykonania pomiarów oraz wykorzystane stanowisko badawcze. Do określenia zmian i pokazania potencjalnych pęknięć posłużono się estymatami wyznaczonymi z analizy czasowej: RMS, pik, pik-pik, Crest Factor oraz Kurtoza. Wyniki tych estymat, dla poszczególnych belek, przedstawiono w tabelach. Wnioski przedstawiono na podstawie zmian ich wartości w poszczególnych zakresach czasowych.

Słowa kluczowe

EN

crack beam; diagnostics; vibroacoustics; fatigue tests

PL

pęknięcie belki; diagnostyka; wibroakustyka; testy zmęczeniowe

• Wydawca: Polskie Towarzystwo Diagnostyki Technicznej
• Czasopismo: Diagnostyka
• Rocznik: 2015
• Tom: Vol. 16, No. 4
• Strony: 55--62
• Opis fizyczny: Bibliogr. 14 poz., fot., rys., tab.

Twórcy

autor

Białkowski P.

• BOSMAL Automotive Research and Development Institute Ltd ul. Sarni Stok 93, 43-300 Bielsko-Biała, tel. [phone]

autor

Krężel B.

• BOSMAL Automotive Research and Development Institute Ltd ul. Sarni Stok 93, 43-300 Bielsko-Biała, tel. [phone]

Bibliografia

• [1] Majkut L., Identyfikacja pęknięcia w belkach o znanych warunkach brzegowych, Diagnostyka vol. 32, pp. 107-116; 2004.
• [2] M. Rezaee, R. Hassannejad., Damped free vibration analysis of a beam with a fatigue crack using energy balance method. International Journal of the Physical Sciences Vol. 5(6), pp. 793-803, June 2010.
• [3] Majkut L., Modelowanie pęknięcia wzdłużnego w belce zginanej, Modelowanie inżynierskie 37, pp. 209-216, Gliwice 2009.
• [4] Reference Manual Vol. 1-5 NVGate for v7.00 and later.
• [5] M. Serridge, Torben R. Licht Piezoelectric Accelerometers and Vibration Preamplifiers Bruel & Kjaer, November 1987.
• [6] Świt G., Goszczyńska B., Trąmpczyński W., Application of acoustic emission method for monitoring of the road viaduct technical condition, XXV Konferencja Naukowo-Techniczna, Międzyzdroje 24-27 maja 2011, Awarie Budowlane 2011, pp. 1251-1258.
• [7] Ranachowski Z., Emisja akustyczna w diagnostyce obiektów technicznych Drogi i Mosty no 2, pp. 65-87, 2012.
• [8] T. Spodaryk, M. Panek, K.J. Konsztowicz: Acoustic emission monitoring of damage initiation in flexural tests of GFRP composites, CD-Proceedings edited by prof. David Hui, UNO, Malta 2014.
• [9] Królicki Z., Żółtowski B., Metodyka badania drganiowego przekładni zębatej, Diagnostyka vol. 32, pp. 77-82; 2004.
• [10] Uhl T., Mendrok K., Zastosowanie wektorów Ritza w diagnostyce konstrukcji, Diagnostyka vol. 32, pp. 23-30; 2004.
• [11] Parmatma Dubey, Anthony M. Lobo, Methodology for fault identification in high voltage motors, Proceedings of COMADEM 2007, The 20th International Congress on Condition Monitoring and Diagnostic Engineering Management, Faro, Portugal , June 13-15, 2007.
• [12] Lebold M., McClintic K., Campbell R., Byington C. and Maynard K., Review of vibration analysis methods for gearbox diagnostics and prognostics, Proceedings of the 54th Meeting of the Society for Machinery Failure Prevention Technology, Virginia Beach, VA, May 1-4, pp. 623-634; 2000.
• [13] Prathamesh M. Jagdale, Dr. M. A. Chakrabarti., Free Vibration Analysis of Cracked Beam, Vol. 3, Issue 6, pp. 1172-1176, Nov-Dec 2013.
• [14] Klepka A., Staszewski W.J., Dario di Maio and Scarpa F., Impact damage detection in composite chiral sandwich panels using nonlinear vibro-acoustic modulations, Smart Materials and Structures no. 22 (2013).