Nueva herramienta para la realización de pruebas de vibración eficientes
Simular con precisión los efectos de la excitación es fundamental en el diseño y los ensayos de los productos para vehículos, especialmente los que contienen componentes electrónicos delicados y de alto valor. Las excitaciones aleatorias normalmente se modelan como señales gaussianas, con un espectro de frecuencia representado por la transformada rápida de Fourier inversa (IFFT). Sin embargo, a nivel de aplicaciones prácticas, las señales de excitación suelen caracterizarse por propiedades no gaussianas intensas. En el seno del proyecto RANGE (Simulation of random non-Gaussian excitations in environmental testing and computer modelling for better product engineering of vehicle systems), el equipo investigador presentó enfoques innovadores para la simulación de señales aleatorias no gaussianas mediante la modificación de la fase IFFT. El primer método empleado para controlar la curtosis mediante la manipulación de las fases IFFT se basó en una transformada polinomial con un intercambio de los dominios de tiempo-frecuencia, mientras que el segundo método para generar las excitaciones aleatorias no gaussianas con un aumento de curtosis implicó una expresión analítica para las fases IFFT basada en la ecuación de curtosis. Todos estos métodos se incorporaron en la primera versión de LMS Test.Lab Kurtosis Control, un tipo de software diseñado para funcionar con el hardware de adquisición de datos denominado LMS SCADAS. Este sistema de control de la vibración permite realizar ensayos más realistas y, por tanto, homologar los productos probados. El nuevo producto del proyecto RANGE contribuye a la realización de pruebas de vibración más eficientes y posibilita la ejecución de ensayos de cualificación con control de la vibración, lo que a su vez hace factible el desarrollo de ensayos de vida útil acelerada. Se puede reducir la tasa de fallo de manera controlada en una frecuencia de resonancia concreta mediante un aumento de la curtosis y la prevención del nivel de densidad espectral de potencia. Además, el equipo investigador desarrolló un código prototipo para un software de próxima generación que debería posibilitar un control más avanzado de la curtosis, la cual se vincula al daño por fatiga. La nueva herramienta desarrollada en el seno del proyecto RANGE ofrece la posibilidad de realizar ensayos de simulación de manera rentable, lo que contribuye a garantizar que los productos sensibles y costosos funcionarán adecuadamente en condiciones externas de vibración y excitación. Este logro debería redundar en un aumento de la competitividad para las industrias europeas de automoción y aeronáutica.
Palabras clave
Prueba de vibraciones, automóviles, excitaciones externas, no gaussiano, curtosis, LMS
