Das Dynamic Certification Laboratory (DCL) ist eine neue Vertragsprüfstelle in Sparks im US-amerikanischen Nevada und konzentriert sich speziell auf die Zertifizierung durch das California Office of Statewide Health and Development (OSHPD), das vorschreibt, dass alle „nicht-strukturellen“ Ausrüstungen, die in Gesundheitseinrichtungen verwendet werden, bestimmte Anforderungen an die Erdbebensicherheit erfüllen müssen. Als Dr. Patrick Laplace Anfang 2009 mit der Planung der DCL-Anlage betraut wurde, wandte er sich an MTS, um eine mechanische Testlösung zu finden, die in der Lage ist, die für die OSHPD-Zertifizierung erforderlichen komplexen Verschiebungen, Geschwindigkeiten und Beschleunigungen zu erzeugen.
KUNDENHERAUSFORDERUNG
Seismische Aktivität tritt in gewissem Maße jeden Tag im Südwesten der USA auf, insbesondere unter Kalifornien. Um Menschen und Eigentum zu schützen, gibt es strenge Gesetze, die sicherstellen, dass alle Geräte, die in öffentlichen Einrichtungen verwendet werden, den Kräften eines schweren Erdbebens standhalten.
Das California Office of Statewide Health and Development (OSHPD) setzte ein solches Gesetz durch, das vorschreibt, dass alle „nicht-strukturellen“ Geräte, die in Einrichtungen des Gesundheitswesens verwendet werden – Generatoren, HLK-Systeme, Lagerregale, TV-Wandhalterungen usw. – bestimmte Anforderungen an die Erdbebensicherheit erfüllen. In den letzten Jahren haben sich die Anforderungen der OSHPD-Zertifizierung weg von der numerischen Modellierung und hin zu spezifischeren und strengeren Formen der mechanischen Prüfung entwickelt
Infolgedessen ist die Nachfrage nach OSHPD-Zertifizierungsprüfungsdiensten stetig gestiegen, und die Nachfrage reicht mittlerweile weit über die Grenzen des Bundesstaats Kalifornien hinaus. Die OSHPD-Bestimmungen sind nun Teil des International Building Code bzw. der internationalen Bauvorschriften, die von vielen US-Bundesstaaten übernommen wurden. Sie sind auch in China und Japan im Einsatz.
Anfang 2009 begann Joe La Brie, ein Bauingenieur aus Kalifornien, mit der Planung für den Bau einer Prüfanlage, die speziell auf die OSHPD-Zertifizierung ausgerichtet ist. Er fand einen idealen Standort in Sparks, Nevada, nur ein paar Meilen von der University of Nevada in Reno (UNR) und ihren bedeutenden seismischen Ingenieurressourcen entfernt. Neben der Einstellung von Testingenieuren und -technikern hat La Brie auch die Expertise von Dr. Patrick Laplace in Anspruch genommen, um von Anfang an kluge Entscheidungen bei der Anlagenplanung zu treffen.
Dr. Laplace, ein Bauingenieur, der seit 11 Jahren das UNR-Labor für Großstrukturen leitet, wusste, dass die Erzeugung der notwendigen seismischen Bewegungen für die OSHPD-Zertifizierung eine der größten Herausforderungen für die neue Anlage sein würde. Diese Bewegungen schreiben starke und komplexe Verschiebungs-, Geschwindigkeits- und Beschleunigungsantwortspektren vor, aus denen ein Bewegungszeitverlauf generiert werden muss. Um die Komplexität weiter zu erhöhen, müssen die Spektren innerhalb extrem enger Grenzen abgeglichen werden
Dr. Laplace erkannte auch eine andere Realität für diese Art der Prüfung: Man hat nur eine Chance, es richtig zu machen.
„Kunden liefern einen Prüfgegenstand für die OSHPD-Zertifizierung, die oft nicht mehr einsatzfähig sind, nachdem sie einem simulierten Erdbeben ausgesetzt wurden“, so Dr. Laplace. „Wenn der Test also nicht korrekt durchgeführt wird, steht man wieder am Anfang und sowohl das Testlabor als auch der Kunde verlieren viel Zeit und Geld. Ich kann gar nicht genug betonen, wie wichtig es ist, die beste verfügbare Testtechnologie für dieses neue Zertifizierungslabor zu spezifizieren. Aufgrund meiner jahrzehntelangen Erfahrung mit seismischen Tests wusste ich, dass wir mit MTS zusammenarbeiten mussten.“
MTS-LÖSUNG
Im Mai 2010 wurde das 7.500 Quadratfuß große Dynamic Certification Laboratory (DCL) offiziell eröffnet, mit Dr. Laplace als Mitglied des Vorstands. Der multiaxionale Simulationstisch 353.20 von MTS (MAST™) wurde als Standard-Prüfsystem aus dem Standardangebot von MTS ausgewählt, damit das Labor so schnell wie möglich mit der Durchführung von Zertifizierungstests beginnen konnte.
Obwohl das MAST-System in erster Linie für Schwingungstests in der Automobilindustrie verwendet wird, haben die Mitarbeiter von MTS und DCL festgestellt, dass es auch ideal für OSHPD-Zertifizierungstests geeignet ist. „MTS ist hier wirklich kreativ geworden, was ich im Laufe meiner Zusammenarbeit mit diesem Unternehmen sehr zu schätzen gelernt habe“, so Laplace. „Anstatt ihre Suche auf ihr Angebot an seismischen Testlösungen zu beschränken, traten die Ingenieure von MTS einen Schritt zurück, hörten genau zu, was wir erreichen wollten, und fanden die bestmögliche Lösung, wenn auch anders, als erwartet.“
DCL spezifizierte auch ein leistungsstarkes SilentFlo™Hydraulikaggregat (HPU) von 120 gpm von MTS, um den Ölfluss bereitzustellen, der benötigt wird, um die seismischen Bewegungen mit niedrigeren Frequenzen und relativ großen Hüben und Verschiebungen zu erzeugen, die für OSHPD-Tests erforderlich sind. Die fortschrittliche Steuerungstechnologie und einfach zu bedienende Anwendungssoftware von MTS erleichtern die präzise, wiederholbare Steuerung von Kraft und Bewegung, die erforderlich ist, um die engen Testparameter zu erfüllen, die im OSHPD-Code festgelegt sind, während Datenerfassung und Erstellung des Zeitverlaufs eng synchronisiert sind.
„Die Einfachheit, Zuverlässigkeit und Schlüsselfertigkeit des Prüfsystems von MTS ermöglichte es DCL, sich sofort auf die Tests zu konzentrieren, was uns zu dem starken Start verhalf, den wir benötigten“, so Laplace. „Das System funktioniert genau wie spezifiziert, und die Bediener führten Qualifizierungstests durch, sobald wir sie losgelassen haben. Unsere erste OSHPD-Zertifizierung wurde nur wenige Wochen nach der Inbetriebnahme des MAST-Systems von MTS abgeschlossen. Ziemlich erstaunlich.“
KUNDENVORTEILE
Laut Dr. Laplace spielte die Partnerschaft mit MTS von Anfang an eine wesentliche Rolle für den Erfolg von DCL.
„Wir hatten eine spezifische und schwierige Anforderung, aber nicht das Fachwissen, um sie zu realisieren, und MTS erfüllte diese Anforderung perfekt durch seine Technologie und seinen Service“, erklärt Laplace. „Das MAST-System und die unterstützende Technologie machen es einfach, mit überlegenen Datenerfassungswerkzeugen die spezifischen seismischen Qualifikationsbewegungen zu erzeugen, die benötigt werden, um uns Vertrauen in die Testergebnisse geben. Wir sind wirklich ein One-Stop-Shop für OSHPD-Zertifizierungstests.“
Lut Laplace wird DCL die Anpassungsfähigkeit der Hardware und Software von MTS nutzen, um mit den sich ständig weiterentwickelnden Anforderungen an die Erdbebensicherheit Schritt zu halten. „Das MAST-System ist die erste von hoffentlich mehreren Stufen des Wachstums für DCL. Sollte DCL in Zukunft einen zweiten MAST-Tisch benötigen, verfügt MTS über das Wissen und die Fähigkeiten, die beiden Systeme nahtlos miteinander zu verbinden und sie als ein einziges System zu betreiben. Dies kann sich für die Durchführung von OSHPD-Zertifizierungstests an größeren, räumlich verteilten Geräten als nützlich erweisen.
„Entscheidend ist, dass die Infrastruktur bereits vorhanden ist und Änderungen relativ erschwinglich und einfach zu bewerkstelligen sein werden“, so Laplace. „DCL ist bereits jetzt derart ausgelastet, dass schon über Erweiterungsmöglichkeiten gesprochen wird. Die aktuelle Infrastruktur von MTS dient als perfekte Grundlage für das, was wir als nächstes vorhaben.“
