Stresseffekte

Die folgenden Auflistungen zeigen, welche Folgeschäden durch ausgewählte Stresseffekte zu erwarten sind, wie man den Stressauslöser erfassen und auswerten kann und wie das Wissen in Form von Design-Korrelation und Regelwerk in den Entwurfsablauf integriert werden kann.

Schock, Rüttelbelastung

  • Folgeschäden: Schäden an schweren Bauteilen, Lockerung von Haltevorrichtungen
  • Erfassung: Beschleunigungsaufnehmer
  • Auswertung: Algorithmen zur Bestimmung der Amplitude
  • Design-Korrelation: Bestimmung der kritischen Bauteile im Bereich kritischer amplitude (X, Y, Z)
  • Regelwerk: Sperrbereiche für kritische Bauteile, metallurgische Vorgaben

Periodische Verbiegung

  • Folgeschäden: Ermüdungsbruch bei Bauteilen, Gefügeschäden in Lötstellen abhängig vom Lot
  • Erfassung: Dehnmessstreifen (DMS)
  • Auswertung: Algorithmen zur Bestimmung der Auslenkung über dem Ort
  • Design-Korrelation: Bestimmung der kritischen Bauteile im Bereich maximaler Amplitude
  • Regelwerk: Sperrbereiche für kritische Bauteile, metallurgische Vorgaben

Hohe Betriebstemperaturen/Überhitzung/starke Temperaturgefälle

  • Folgeschäden: Lebensdauerverkürzung durch hohe Betriebstemperatur (Gesetz von Arrhenius), Delaminierung, Verformung
  • Erfassung: Verteilte Temperatursensoren, Sensor-Wellenleiter für Delaminierung
  • Auswertung: Bestimmung des Zeitverlaufs und der kumulativen Belastung, Ortsauflösung an Temperaturgefälle angepasst
  • Design-Korrelation: Thermische Analyse des Systems und Optimierung der Wärmeabfuhr
  • Regelwerk: Vorgabe von thermischen Kühlpfaden, Platzierungsanalyse

Feuchtigkeit und Betauung

  • Folgeschäden: Korrosion von Verbindern, Schaltern, Anschlüssen
  • Erfassung: Feuchtesensor
  • Auswertung: Kombiniertes Feuchte-/Temperaturprofil
  • Design-Korrelation: Bestimmung feuchteempfindlicher Bauteile (Schalter, Relais, Steckverbinder)
  • Regelwerk: Sperrbereiche für empfindliche Komponenten, Umstellung auf dichte Komponenten

Versorgungsspannungseinbruch

  • Folgeschäden: Wiederanlauf kritisch in vernetzten Systemen mit unterschiedlichem Brownout, Überströme während der Wiederanlaufphase
  • Erfassung: Spannungsdetektoren in allen Subsystemen
  • Auswertung: Stressermittlung für alle betroffenen Signaltreiber
  • Design-Korrelation: Bestimmung kritischer Treiberpfade
  • Regelwerk: Vorgabe von Schutzmaßnahmen in kritischen Pfaden

ESD/Blitzschlag/Netzüberspannung

  • Folgeschäden: Beschädigung von Schutzstrukturen, erhöhte Leckströme
  • Erfassung: Überspannungsdetektoren
  • Auswertung: Bestimmung ds Abstandes zu kritischen Grenzen der Schutzstrukturen
  • Design-Korrelation: Einbau sicherer Transienten-Suppressoren an kritischen Eingängen
  • Regelwerk: Suppressoren müssen an Bandbreite der Signale angepasst werden