Bileşen yorulma analizi de iki adıma ayrılır: Yapısal Analiz ve Yorulma Analizi.
İlk olarak, otomotiv süspansiyon burçlarının yapısal analizi Abaqus/Explicit kullanılarak gerçekleştirilir. Burç sayısal modeline göre malzeme özellikleri atanır, ağ oluşturma gerçekleştirilir ve bir sinüs dalgası döngüsü içinde dikey eksen boyunca değişen deformasyonu hesaplamak ve analiz etmek için yükler uygulanır.
Lastik burçlara yükler nasıl uygulanır? Lastik burcun hareket düzenine göre ayarlayın.
Süspansiyon burçlarının hareket şekilleri nelerdir?
Aşağıdaki şekil radyal yük altında belirli bir süspansiyon burcunun sonlu eleman modelini ve hesaplama sonuçlarının kontur grafiğini göstermektedir.
Burç sertlik eğrisi (kuvvet-yer değiştirme eğrisi) deneysel sonuçlarla karşılaştırılarak oluşturulan FEM modelinin geçerliliği kanıtlanır. Şekilden görülebileceği gibi: malzeme test numunelerinden belirlenen hiperelastik parametreler kullanılarak yapılan analiz, yük-yer değiştirme diyagramında deneysel ve analitik sonuçlar arasında iyi bir tutarlılık olduğunu göstermektedir.
Daha sonra, yukarıdaki yapısal analizin sonuçları yazılımın yorulma analizi modülüne (bu durumda Magna ECS'nin FEMFAT yazılımı kullanılarak) aktarılır ve dayanıklılık testi sonuçlarıyla karşılaştırılır. Test ve analiz, hem yorulma ömründe hem de çatlak konumunda mükemmel tutarlılık göstermektedir.
Test sonuçlarında, çevresel yönde yayılan ve malzeme bölgesinden başlayan çatlaklar eş zamanlı olarak eksenel çekme ve basma yüklerine maruz kalmıştır.
Süspansiyon burcunun yorulma simülasyon sonuçlarının Haigh diyagramı, basınç gerilimi oranları altında kırılmayı ortaya koymaktadır. Her ne kadar çekme ve basma yükleri kauçuk malzemeye eşit olarak uygulansa da analiz, başarısızlığın sonuçta basınç altında başladığını göstermektedir.
Doğrulama ve daha fazla doğrulama, S-N eğrilerine ve Haigh diyagramlarına dayalı bir kauçuk bileşen yorulma analizi metodolojisi oluşturmuştur.
[Yorulma Analizi Teknolojisi Yoluyla Verimli Bir Araç Ürün Tasarım Süreci Oluşturulması] Titreşimi yalıtan kauçuk bileşenler için önerilen yorulma analizi tekniği uygulanarak, geometrik varyasyon (kauçuk hacmi) ile dayanıklılık performansı arasındaki ilişkiyi araştırmak amacıyla aynı malzemeden yapılmış bileşenler üzerinde parametrik bir çalışma yürütüldü. Bileşen geometrisi, aşağıdakileri içeren modellenmiş varyasyonlarla orijinal parça tasarımından türetilmiştir:
● Dış çapta %15 ve %30 artış;
● Hem iç hem de dış çaplarda %15 ve %30 artış;
● Bileşenin %15 ve %30 eksenel uzaması.
Yükleme yöntemleri: radyal ve burulma yükleri
Altı farklı geometrik konfigürasyon ve iki farklı yükleme modu inşa edildi. Simülasyon sonuçları aşağıdaki şekilde özetlenmiştir:
(1) Radyal kuvvet yüklemesi: altı değiştirilmiş şekil artı orijinal şekil.
(2) Burulma yer değiştirme yüklemesi: altı değiştirilmiş şekil artı orijinal şekil.
Yukarıdaki iki rakamdaki trend farklılıkları Tablo 1'de özetlenmiştir: "Performans-Geometri Korelasyon Tablosu".
Araştırma sonuçları: Sadece dış çap arttığında radyal yüklere karşı dayanıklılık azalır, burulma dayanıklılığı artar ve yay performansı yumuşar. Hem iç hem de dış çap artırıldığında radyal yükler ve burulma yükleri altında dayanıklılık artarken yay performansı yumuşar. Eksenel uzunluk artırıldığında radyal yükler ve burulma yükleri altında dayanıklılık artar ve yay performansı sertleşir.
Bu bulgular aşağıdaki "Performans Matrisi"nde derlenmiştir:
Çeşitli tasarım varyasyonlarının dayanıklılığı ve yaylanma özellikleri otomatik programlar aracılığıyla önceden hesaplanarak, performans kataloğunun doğruluğu sürekli veri güncellemeleri yoluyla daha da geliştirilebilir.
Kauçuk titreşim yalıtıcıları için performans gereksinimleri, radyal yük dayanıklılığı ile burulma dayanıklılığı arasında en uygun dengeyi sağlamayı hedefleyebilir veya burulma dayanıklılığı özellikle önemli olabilir. Yay özelliklerine ilişkin olarak, gürültü, titreşim ve sürüş konforu için genellikle daha yumuşak bir yay oranı tercih edilirken, yol tutuş hassasiyeti ve araç stabilitesini sağlamak için bazen nispeten daha sert yaylar gerekli olur. Tanımlı performans niteliklerine sahip bileşen tasarım verileri, tüm araç performans hedeflerine göre seçildiğinden ve bu nitelikler doğası gereği boyutsal parametrelere bağlı olduğundan, bileşen boyutları, istenen performans ölçümlerinden başlayarak tersine mühendislikle gerçekleştirilebilir. Bu yaklaşım, ayrıntılı çizimler olmasa bile, araç geliştirmenin ilk kavramsal aşamasında performans hedeflerinin belirlenmesine olanak tanır ve beklenen performansa dayalı olarak kauçuk bileşenlerin yaklaşık yerleşimlerinin türetilmesine olanak tanır. Bu performans kataloğundan yararlanılarak bileşen boyutları, performans spesifikasyonlarına göre baştan belirlenebilir; böylece tekrarlanan FEM analizlerine olan ihtiyaç ortadan kalkar, ayrıntılı geliştirme aşamalarında tasarım yinelemelerinden ve yeniden çalışmalardan kaçınılır ve yüksek doğruluklu planlamanın hızlı bir şekilde uygulanması kolaylaşır.
VDI yüksek kaliteli, güvenilir ürünler sunar. VDI Süspansiyon burcu 7L0499035A'yı satın almanızı memnuniyetle karşılıyoruz.
