Myös komponenttien väsymisanalyysi on jaettu kahteen vaiheeseen: rakenneanalyysi ja väsymisanalyysi.
Ensin autojen jousitusholkkien rakenneanalyysi suoritetaan käyttämällä Abaqus/Explicitiä. Läpiviennin numeerisen mallin perusteella määritetään materiaalin ominaisuudet, suoritetaan verkostoitumista ja kuormituksia lasketaan ja analysoidaan vuorotteleva muodonmuutos pystyakselilla yhden siniaaltojakson aikana.
Kuinka kuormittaa kumiholkkeja? Aseta kumiholkin liikekuvion mukaan.
Mitkä ovat jousitusholkkien liikemallit?
Seuraavassa kuvassa on esitetty tietyn jousitusholkin elementtimalli säteittäiskuormituksen alaisena ja laskentatulosten ääriviivakuvaaja.
Holkin jäykkyyskäyrää (voima-siirtymäkäyrä) verrataan kokeellisiin tuloksiin, mikä edelleen todistaa vakiintuneen FEM-mallin pätevyyden. Kuten kuvasta voidaan nähdä: analyysi, jossa käytetään materiaalitestinäytteistä tunnistettuja hyperelastisia parametreja, osoittaa hyvän johdonmukaisuuden kokeellisten ja analyyttisten tulosten välillä kuorma-siirtymäkaaviossa.
Seuraavaksi yllä olevan rakenneanalyysin tulokset siirretään ohjelmiston väsymisanalyysimoduuliin (tässä tapauksessa Magna ECS:n FEMFAT-ohjelmistolla) ja verrataan kestävyystestituloksiin. Testi ja analyysi osoittavat erinomaisen yhtenäisyyden sekä väsymisiässä että halkeamien sijainnissa.
Testituloksissa halkeamia eteni kehäsuunnassa ja syntyi materiaalivyöhykkeeltä samanaikaisesti aksiaalisen veto- ja puristuskuormituksen alaisena.
Haighin kaavio jousitusholkin väsymissimulaatiotuloksista paljastaa murtuman puristusjännityssuhteissa. Vaikka kumimateriaaliin kohdistuu yhtä paljon veto- ja puristuskuormia, analyysi osoittaa, että vika alkaa lopulta puristuksen alaisena.
Todentaminen ja lisävahvistus ovat luoneet kumikomponenttien väsymisanalyysin metodologian, joka perustuu S-N-käyriin ja Haigh-diagrammeihin.
[Tehokkaan ajoneuvon tuotesuunnitteluprosessin luominen väsymisanalyysitekniikan avulla] Sovellettaessa ehdotettua väsymisanalyysitekniikkaa tärinää eristäville kumikomponenteille suoritettiin parametrinen tutkimus samasta materiaalista valmistetuille komponenteille geometrisen vaihtelun (kumin tilavuuden) ja kestävyyden välisen suhteen tutkimiseksi. Komponenttien geometria johdettiin alkuperäisestä osan suunnittelusta mallinnetuilla muunnelmilla, mukaan lukien:
● 15 % ja 30 % kasvu ulkohalkaisijassa;
● 15 % ja 30 % lisäys sekä sisä- että ulkohalkaisijoissa;
● Komponentin 15 % ja 30 % aksiaalinen venymä.
Kuormausmenetelmät: säteittäiset ja vääntökuormat
Rakennettiin kuusi erillistä geometrista konfiguraatiota ja kaksi erilaista lataustilaa. Simulaatiotulokset on tiivistetty seuraavasti:
(1) Radiaalinen voimakuormitus: kuusi muokattua muotoa plus alkuperäinen muoto.
(2) Vääntösiirtymäkuormitus: kuusi muunneltua muotoa plus alkuperäinen muoto.
Trendivaihtelut kahdesta yllä olevasta kuvasta on koottu taulukkoon 1: "Suorituskyky-geometria-korrelaatiotaulukko".
Tutkimuspäätelmät: Kun vain ulkohalkaisijaa kasvatetaan, kestävyys säteittäisiä kuormia vastaan heikkenee, vääntökestävyys paranee ja jousien suorituskyky heikkenee. Kun sekä sisä- että ulkohalkaisijoita kasvatetaan, kestävyys sekä säteittäis- että vääntökuormituksessa paranee, kun taas jousen suorituskyky heikkenee. Kun aksiaalipituutta kasvatetaan, kestävyys säteittäis- ja vääntökuormituksessa sekä paranee että jousen suorituskyky jäykistyy.
Nämä havainnot on koottu seuraavaan "Suorituskykymatriisiin":
Laskemalla eri suunnittelumuunnelmien kestävyys ja jousiominaisuudet etukäteen automatisoiduilla ohjelmilla, suorituskykyluettelon tarkkuutta voidaan edelleen parantaa jatkuvalla tietojen päivittämisellä.
Kumivärähtelynvaimentimien suorituskykyvaatimuksilla voidaan pyrkiä saavuttamaan optimaalinen tasapaino säteittäisen kuormituksen kestävyyden ja vääntökestävyyden välillä, tai vääntökestävyys voi olla erityisen tärkeää. Mitä tulee jousiominaisuuksiin, vaikka pehmeämpi jousinopeus on usein toivottavaa melun, tärinän ja ajomukavuuden vuoksi, suhteellisen jäykemmät jouset ovat joskus tarpeen käsittelytarkkuuden ja ajoneuvon vakauden varmistamiseksi. Koska komponenttien suunnittelutiedot määritellyillä suorituskykymääritteillä valitaan koko ajoneuvon suorituskykytavoitteiden mukaan – ja nämä attribuutit liittyvät olennaisesti mittaparametreihin – komponenttien mitat voidaan suunnitella uudelleen halutuista suorituskykymittareista alkaen. Tämä lähestymistapa mahdollistaa suorituskykytavoitteiden asettamisen ajoneuvokehityksen alkuvaiheessa, jopa yksityiskohtaisten piirustusten puuttuessa, ja mahdollistaa likimääräisten kumiosien asettelujen johtamisen odotetun suorituskyvyn perusteella. Hyödyntämällä tätä suorituskykyluetteloa, komponenttien mitat voidaan määrittää alusta alkaen suorituskykyvaatimusten mukaan. Näin vältytään toistuvien FEM-analyysien tarpeelta, vältetään suunnittelun iteraatiot ja uudelleentyöstö yksityiskohtaisten kehitysvaiheiden aikana ja helpotetaan erittäin tarkan suunnittelun nopeaa toteuttamista.
VDI tarjoaa korkealaatuisia ja luotettavia tuotteita. Olemme erittäin tervetulleita ostamaan VDI-jousitusholkin 7L0499035A.
