Анализът на умората на компонентите също е разделен на две стъпки: структурен анализ и анализ на умората.
Първо, структурният анализ на втулките на автомобилното окачване се провежда с помощта на Abaqus/Explicit. Въз основа на числения модел на втулката се задават свойства на материала, извършва се зацепване и се прилагат натоварвания за изчисляване и анализ на променливата деформация по вертикалната ос в рамките на един цикъл на синусоида.
Как да натоварите гумените втулки? Задайте според модела на движение на гумената втулка.
Какви са моделите на движение на втулките на окачването?
Следващата фигура показва модела с крайни елементи на конкретна втулка за окачване при радиално натоварване и контурната диаграма на резултатите от изчислението.
Кривата на коравина на втулката (кривата сила-преместване) се сравнява с експериментални резултати, което допълнително доказва валидността на установения FEM модел. Както може да се види от фигурата: анализът, използващ хипереластични параметри, идентифицирани от материални тестови образци, демонстрира добро съответствие между експерименталните и аналитичните резултати на диаграмата натоварване-изместване.
След това резултатите от горния структурен анализ се прехвърлят към модула за анализ на умората на софтуера (в този случай с помощта на софтуера FEMFAT от Magna ECS) и се сравняват с резултатите от теста за издръжливост. Тестът и анализът демонстрират отлична консистенция както по отношение на живота на умора, така и на местоположението на пукнатините.
В резултатите от изпитването пукнатините се разпространяват в периферна посока и започват от материалната зона, подложена едновременно на аксиални натоварвания на опън и натиск.
Диаграмата на Haigh на резултатите от симулацията на умора за втулката на окачването разкрива счупване при коефициенти на напрежение на натиск. Въпреки че натоварванията на опън и натиск се прилагат еднакво към гумения материал, анализът показва, че повредата в крайна сметка започва при натиск.
Проверката и по-нататъшното потвърждение са установили методология за анализ на умората на гумени компоненти, базирана на S-N криви и диаграми на Haigh.
[Установяване на ефективен процес на проектиране на продукти за превозни средства чрез технология за анализ на умората] При прилагането на предложената техника за анализ на умората за изолиращи вибрации гумени компоненти беше проведено параметрично изследване на компоненти, направени от един и същи материал, за да се изследва връзката между геометричната вариация (обем на гума) и показателите за издръжливост. Геометрията на компонентите е извлечена от оригиналния дизайн на частта с моделирани варианти, включително:
● 15% и 30% увеличение на външния диаметър;
● 15% и 30% увеличение както на вътрешния, така и на външния диаметър;
● 15% и 30% аксиално удължение на компонента.
Методи на натоварване: радиални и усукващи натоварвания
Конструирани са шест различни геометрични конфигурации и два различни режима на натоварване. Резултатите от симулацията са обобщени, както следва:
(1) Натоварване с радиална сила: шест модифицирани форми плюс оригиналната форма.
(2) Натоварване с изместване на усукване: шест модифицирани форми плюс оригиналната форма.
Вариациите на тенденцията от двете фигури по-горе са обобщени в таблица 1: „Таблица на корелация на производителност–геометрия“.
Заключения от изследването: Когато се увеличи само външният диаметър, издръжливостта срещу радиални натоварвания намалява, издръжливостта на усукване се подобрява и ефективността на пружината се смекчава. Когато вътрешният и външният диаметър се увеличат, издръжливостта при радиални натоварвания и усукващи натоварвания се подобрява, докато работата на пружината се смекчава. Когато аксиалната дължина се увеличи, издръжливостта при радиални натоварвания и натоварвания на усукване се подобрява и ефективността на пружината се втвърдява.
Тези констатации са събрани в следната „Матрица на ефективността“:
Чрез предварително изчисляване на издръжливостта и характеристиките на пружината на различни вариации на дизайна чрез автоматизирани програми, точността на каталога на производителността може да бъде допълнително подобрена чрез непрекъснато актуализиране на данните.
За гумените вибрационни изолатори изискванията за експлоатационни характеристики може да са насочени към постигане на оптимален баланс между издръжливостта на радиално натоварване и издръжливостта на усукване, или издръжливостта на усукване може да бъде от особено значение. Що се отнася до характеристиките на пружините, докато по-меката пружина често е желателна за шум, вибрации и комфорт при возене, понякога са необходими сравнително по-твърди пружини, за да се осигури прецизност при управление и стабилност на превозното средство. Тъй като данните за проектиране на компоненти с дефинирани атрибути за производителност са избрани според целите за производителност на цялото превозно средство - и тези атрибути са неразривно свързани с параметрите на размерите - размерите на компонентите могат да бъдат проектирани обратно, като се започне от желаните показатели за производителност. Този подход позволява да се определят цели за ефективност по време на първоначалната концептуална фаза на разработване на превозното средство, дори при липса на подробни чертежи, и позволява да се изведат приблизителни оформления на гумените компоненти въз основа на очакваната ефективност. Чрез използването на този каталог на производителността, размерите на компонентите могат да бъдат определени от самото начало според спецификациите на производителността – елиминирайки необходимостта от повтарящи се FEM анализи, избягвайки итерации на дизайна и преработка по време на подробни етапи на разработка и улеснявайки бързото внедряване на планиране с висока точност.
VDI предлага висококачествени и надеждни продукти. Горещо приветстваме вашата покупка на VDI втулка за окачване 7L0499035A.
