Komponentide väsimusanalüüs jaguneb samuti kaheks etapiks: struktuurianalüüs ja väsimusanalüüs.
Esiteks viiakse autode vedrustuse pukside struktuurianalüüs läbi, kasutades Abaqus/Explicit. Läbiviigu numbrilise mudeli alusel määratakse materjali omadused, viiakse läbi side ja rakendatakse koormusi, et arvutada ja analüüsida vahelduvat deformatsiooni piki vertikaaltelge ühe siinuslaine tsükli jooksul.
Kuidas rakendada kummipuksidele koormust? Seadke vastavalt kummipuksi liikumismustrile.
Millised on vedrustuspukside liikumismustrid?
Järgmisel joonisel on kujutatud konkreetse vedrustuspuksi lõplike elementide mudel radiaalkoormusel ja arvutustulemuste kontuurgraafik.
Puksi jäikuse kõverat (jõu-nihke kõverat) võrreldakse katsetulemustega, mis veelgi tõestab väljakujunenud FEM mudeli paikapidavust. Nagu jooniselt näha: materjali katsekehadest tuvastatud hüperelastseid parameetreid kasutav analüüs näitab katse- ja analüütiliste tulemuste head kooskõla koormuse ja nihke diagrammil.
Järgmisena kantakse ülaltoodud struktuurianalüüsi tulemused tarkvara väsimusanalüüsi moodulisse (antud juhul kasutades Magna ECS tarkvara FEMFAT) ja võrreldakse vastupidavustesti tulemustega. Test ja analüüs näitavad suurepärast järjepidevust nii väsimuse kui ka pragude asukoha osas.
Katsetulemustes levisid praod ringsuunas ja tekkisid materjalitsoonist samaaegselt alludes aksiaalsele tõmbe- ja survekoormusele.
Vedrustuspuksi väsimussimulatsiooni tulemuste Haighi diagramm näitab murdumist survepinge suhetes. Kuigi kummimaterjalile rakendatakse võrdselt tõmbe- ja survekoormust, näitab analüüs, et tõrge tekib lõpuks kokkusurumisel.
Kontrollimine ja täiendav kinnitus on loonud kummikomponentide väsimusanalüüsi metoodika, mis põhineb S-N kõveratel ja Haighi diagrammidel.
[Establishing an Efficient Vehicle Product Design Process Through Fatigue Analysis Technology] Rakendades vibratsiooni isoleerivate kummikomponentide jaoks pakutud väsimusanalüüsi tehnikat, viidi läbi samast materjalist komponentide parameetriline uuring, et uurida seost geomeetrilise variatsiooni (kummi mahu) ja vastupidavuse vahel. Komponentide geomeetria tuletati osa algsest disainist koos modelleeritud variatsioonidega, sealhulgas:
● 15% ja 30% välisläbimõõdu suurenemine;
● 15% ja 30% kasv nii sise- kui välisläbimõõdus;
● komponendi 15% ja 30% aksiaalne pikenemine.
Laadimisviisid: radiaal- ja väändekoormused
Ehitati kuus erinevat geomeetrilist konfiguratsiooni ja kaks erinevat laadimisrežiimi. Simulatsiooni tulemused on kokku võetud järgmiselt:
(1) Radiaalne jõukoormus: kuus muudetud kuju pluss algne kuju.
(2) Väändekoormus: kuus muudetud kuju pluss algne kuju.
Kahe ülaltoodud joonise trendivariatsioonid on kokku võetud tabelis 1: "Jõudluse ja geomeetria korrelatsioonitabel".
Uurimistöö järeldused: Kui suurendatakse ainult välisläbimõõtu, väheneb vastupidavus radiaalkoormusele, paraneb väändevastupidavus ja pehmeneb vedru jõudlus. Kui suurendatakse nii sise- kui ka välisläbimõõtu, paraneb vastupidavus radiaal- ja väändekoormuse korral, samas kui vedru jõudlus pehmeneb. Aksiaalse pikkuse suurendamisel paraneb vastupidavus radiaal- ja väändekoormuste korral ning vedru jõudlus muutub jäigemaks.
Need leiud on koondatud järgmisesse jõudlusmaatriksisse:
Erinevate konstruktsioonivariatsioonide vastupidavuse ja vedrukarakteristikute eelarvutamisel läbi automatiseeritud programmide saab jõudluskataloogi täpsust veelgi parandada pidevate andmete uuendamise kaudu.
Kummist vibratsiooniisolaatorite puhul võib jõudlusnõuete eesmärk olla optimaalse tasakaalu saavutamine radiaalse koormuse vastupidavuse ja väändevastupidavuse vahel, või väändevastupidavus võib olla eriti oluline. Mis puudutab vedru omadusi, siis kuigi müra, vibratsiooni ja sõidumugavuse tagamiseks on sageli soovitav pehmem vedru, on mõnikord vaja suhteliselt jäigemaid vedrusid, et tagada käsitsemise täpsus ja sõiduki stabiilsus. Kuna määratletud jõudlusatribuutidega komponentide projekteerimisandmed valitakse vastavalt kogu sõiduki jõudluseesmärkidele – ja need atribuudid on olemuslikult seotud mõõtmete parameetritega –, saab komponentide mõõtmeid pöördprojekteerida, alustades soovitud jõudlusmõõdikutest. Selline lähenemine võimaldab jõudluseesmärke seada sõiduki arendamise esialgses kontseptuaalses faasis, isegi kui puuduvad üksikasjalikud joonised, ja tuletada eeldatava jõudluse põhjal kummikomponentide ligikaudsed paigutused. Seda jõudluskataloogi kasutades saab komponentide mõõtmeid määrata algusest peale vastavalt jõudlusspetsifikatsioonidele – välistades vajaduse korduvate FEM-analüüside järele, vältides projekteerimise iteratsioone ja ümbertöötamist üksikasjalike arendusetappide ajal ning hõlbustades suure täpsusega planeerimise kiiret rakendamist.
VDI pakub kvaliteetseid ja töökindlaid tooteid. Tervitame soojalt VDI vedrustuspuksi 7L0499035A ostu.
