De vergeten Damage Boundary Methode

Wilt u minder gewicht, betere kwaliteit, lagere productie- en servicekosten? Dan is deze schok methode de oplossing voor u!  

Maar wat is D-Bound?  
De D-Bound-curve is de maat voor de schokbestendigheid of fragiliteit van een product. Voor het bepalen van de D-Bound-curve wordt een programmeerbare valschokbank gebruikt. Voor de proef worden twee typen schokpulsen gebruikt, een halfsinusvormige en een blokpuls (duur en versnellingsniveau regelbaar).

De gemeten kritische versnelling Ac en kritische snelheidsverandering ΔVc bepalen de D-Bound curve. Per richting (+/-) wordt het (kale) product getest. Afhankelijk van het aantal symmetrievlakken zijn 2x3 testseries nodig voor de snelheidsverandering en 2x3 voor de kritische versnelling. Maximaal dus 12 testseries van elk 4 of 5 valproeven voor het per richting vaststellen van het eerste punt van schade. Boven de kritische versnelling en snelheid is de kans op schade vrijwel 100%.

Op basis van kennis en ervaring kan meestal met één product worden volstaan, door te stoppen voor het verwachte moment van schade. Dit geeft dan wel een wat conservatieve D-Bound-curve die iets onder de werkelijke grens ligt. Voor producten of componenten gemaakt van een bros materiaal, wordt op deze manier getest de marge ten opzichte van de werkelijke grens belangrijk groter.

Voor het bepalen van de kritische snelheidsverandering wordt getest met een halfsinusvormige puls. Deze puls heeft een zeer korte vaste tijdsduur (ongeveer 1,5ms) en een hoge variabele versnelling (1000-6000m/s²). De valhoogte wordt stapsgewijs opgevoerd tot de eerste (niet meer toelaatbare) schade aan het product optreedt.

Voor het bepalen van de kritische versnelling wordt een blokpuls gebruikt (20-1000m/s² met een tijdsduur van ca. 5-60ms). Een blokpuls is gedefinieerd door tenminste negentien frequenties, die alle voorkomende frequentie in het te testen product aanstoten. Een halfsinusvormige puls stoot in principe een frequentie aan.

Bij constante valhoogte neemt bij afname van de tijdsduur de versnelling toe en worden de aanstootfrequenties steeds hoger. Alle voorkomende frequenties in het product worden vroeg of laat aangestoten en zo kan de daarbij behorende kritische versnelling worden bepaald.

Maar waarom zou u voor deze methode kiezen? 

• reductie of bepaling van de minimale hoeveelheid beschermend materiaal in verpakkingen;
• civiel (aardbeving, transport e.d.) en militair ter verificatie van de schoksterkte
• optimalisatie van producten of van bijvoorbeeld verbindingen (bouten, lijmen, popnagels);
• vergelijking tussen gelijksoortige producten of verificatie van aanpassingen bij bestaande producten;
• voorkomen van te hoge zekerheid (‘overkill’) in het ontwerp;
• vermindering van de hoeveelheid testen, zoals langdurige bumptesten (tenzij als een soort vermoeiingsproef bedoeld).

Onze filosofie is:

Dat een hoge(re) schokbestendigheid moet leiden tot: minder gewicht, betere kwaliteit, lagere productie- en servicekosten. Goed schokbestendig ontwerpen betekent ondermeer alle materiaaleigenschappen maximaal benutten wat betreft sterkte en stijfheid en overbodig materiaal vermijden. Overbodig materiaal geeft een hogere belasting op verbindingen, omdat elke (kilo)gram vermenigvuldigd moet worden met 50, 500 of meer m/s². Waardoor sterkere boutjes, lijm en andere verbindingsmaterialen noodzakelijk worden. Buigende momenten nemen toe en bij gelijke materiaaldikten worden de spanningen hoger. D-Bound is daarmee een kosteneffectieve testmethode in de ontwerp- of engineeringfase ook voor producten of apparaten die niet aan val-, stoot- of andere schokbelastingen worden blootgesteld en alleen vervoerd worden.

Hebt u vragen op schok- en trillingsgebied of wilt u schoktesten uitvoeren? Sebert Trillingstechniek en haar specialisten staan altijd voor u klaar.