วิศวกรจะวิเคราะห์ลักษณะความล้าของบูชยางในระบบกันสะเทือนของรถยนต์ได้อย่างไร

การวิเคราะห์ความล้าของส่วนประกอบยังแบ่งออกเป็นสองขั้นตอน: การวิเคราะห์โครงสร้างและการวิเคราะห์ความล้า

ขั้นแรก การวิเคราะห์โครงสร้างของบูชกันสะเทือนของรถยนต์ดำเนินการโดยใช้ Abaqus/Explicit ขึ้นอยู่กับแบบจำลองเชิงตัวเลขของบุชชิ่ง คุณสมบัติของวัสดุถูกกำหนด ดำเนินการตาข่าย และใช้โหลดเพื่อคำนวณและวิเคราะห์การเปลี่ยนรูปสลับไปตามแกนตั้งภายในหนึ่งรอบคลื่นไซน์

จะรับน้ำหนักบนบูชยางได้อย่างไร? ตั้งตามรูปแบบการเคลื่อนที่ของบูชยาง

รูปแบบการเคลื่อนไหวของบูชกันสะเทือนมีอะไรบ้าง?

รูปต่อไปนี้แสดงแบบจำลองไฟไนต์เอลิเมนต์ของบุชชิ่งกันสะเทือนเฉพาะภายใต้โหลดในแนวรัศมีและแผนผังโครงร่างของผลการคำนวณ

เปรียบเทียบกราฟความแข็งของบุชชิ่ง (กราฟแรง-การเคลื่อนที่) กับผลการทดลอง เพื่อพิสูจน์ความถูกต้องของแบบจำลอง FEM ที่สร้างขึ้นเพิ่มเติม ดังที่เห็นได้จากรูปภาพ: การวิเคราะห์โดยใช้พารามิเตอร์ไฮเปอร์อิลาสติกที่ระบุจากชิ้นงานทดสอบวัสดุแสดงให้เห็นถึงความสอดคล้องที่ดีระหว่างผลการทดลองและการวิเคราะห์บนแผนภาพโหลด-ดิสเพลสเมนต์

จากนั้น ผลลัพธ์ของการวิเคราะห์โครงสร้างข้างต้นจะถูกถ่ายโอนไปยังโมดูลการวิเคราะห์ความล้าของซอฟต์แวร์ (ในกรณีนี้คือการใช้ซอฟต์แวร์ FEMFAT จาก Magna ECS) และเปรียบเทียบกับผลการทดสอบความทนทาน การทดสอบและการวิเคราะห์แสดงให้เห็นถึงความสม่ำเสมอที่ดีเยี่ยมทั้งในด้านอายุความล้าและตำแหน่งรอยแตก

ในผลการทดสอบ รอยแตกร้าวแพร่กระจายไปในทิศทางเส้นรอบวงและเริ่มจากโซนวัสดุพร้อมกันโดยได้รับแรงดึงตามแนวแกนและแรงอัด

แผนภาพ Haigh ของผลลัพธ์การจำลองความล้าสำหรับบุชชิ่งระบบกันสะเทือนเผยให้เห็นการแตกหักภายใต้อัตราส่วนความเค้นอัด แม้ว่าแรงดึงและแรงอัดจะถูกนำมาใช้กับวัสดุยางเท่ากัน แต่การวิเคราะห์บ่งชี้ว่าความล้มเหลวในท้ายที่สุดเริ่มต้นภายใต้แรงอัด

การตรวจสอบและการยืนยันเพิ่มเติมได้กำหนดวิธีการวิเคราะห์ความล้าของส่วนประกอบยางโดยอิงตามเส้นโค้ง S-N และแผนภาพ Haigh

[การสร้างกระบวนการออกแบบผลิตภัณฑ์ยานยนต์ที่มีประสิทธิภาพผ่านเทคโนโลยีการวิเคราะห์ความล้า] การศึกษาพาราเมตริกได้ดำเนินการกับส่วนประกอบที่ทำจากวัสดุเดียวกันเพื่อตรวจสอบความสัมพันธ์ระหว่างความแปรผันทางเรขาคณิต (ปริมาตรยาง) และประสิทธิภาพความทนทาน โดยใช้เทคนิคการวิเคราะห์ความล้าที่นำเสนอสำหรับส่วนประกอบยางที่แยกการสั่นสะเทือน รูปทรงของส่วนประกอบได้มาจากการออกแบบชิ้นส่วนดั้งเดิม โดยมีรูปแบบต่างๆ ดังต่อไปนี้:

● เส้นผ่านศูนย์กลางภายนอกเพิ่มขึ้น 15% และ 30%;

● เส้นผ่านศูนย์กลางด้านในและด้านนอกเพิ่มขึ้น 15% และ 30%

● การยืดตัวตามแนวแกนของส่วนประกอบ 15% และ 30%

วิธีการโหลด: โหลดในแนวรัศมีและแรงบิด

มีการสร้างการกำหนดค่าทางเรขาคณิตที่แตกต่างกันหกแบบและโหมดการโหลดที่แตกต่างกันสองโหมด ผลการจำลองสรุปได้ดังนี้:

(1) การโหลดแรงในแนวรัศมี: รูปทรงที่แก้ไขแล้วหกรูปทรงบวกกับรูปทรงดั้งเดิม

(2) การโหลดการกระจัดแบบบิด: รูปร่างที่แก้ไขแล้วหกรูปแบบบวกกับรูปร่างดั้งเดิม

ความแปรผันของแนวโน้มจากตัวเลขทั้งสองด้านบนสรุปไว้ในตารางที่ 1: "ตารางความสัมพันธ์ระหว่างประสิทธิภาพ–เรขาคณิต"

ข้อสรุปการวิจัย: เมื่อเพิ่มเส้นผ่านศูนย์กลางภายนอกเท่านั้น ความทนทานต่อแรงในแนวรัศมีจะลดลง ความทนทานต่อการบิดดีขึ้น และประสิทธิภาพของสปริงลดลง เมื่อเส้นผ่านศูนย์กลางด้านในและด้านนอกเพิ่มขึ้น ความทนทานภายใต้แรงรัศมีและแรงบิดจะดีขึ้น ในขณะที่ประสิทธิภาพของสปริงลดลง เมื่อความยาวแกนเพิ่มขึ้น ความทนทานภายใต้แรงในแนวรัศมีและแรงบิดจะดีขึ้น และประสิทธิภาพของสปริงก็แข็งขึ้น

การค้นพบนี้รวบรวมไว้ใน "เมทริกซ์ประสิทธิภาพ" ต่อไปนี้:

ด้วยการคำนวณล่วงหน้าความทนทานและคุณลักษณะสปริงของรูปแบบการออกแบบต่างๆ ผ่านโปรแกรมอัตโนมัติ ความแม่นยำของแค็ตตาล็อกประสิทธิภาพสามารถปรับปรุงเพิ่มเติมได้ผ่านการอัพเดตข้อมูลอย่างต่อเนื่อง

สำหรับตัวแยกการสั่นสะเทือนของยาง ข้อกำหนดด้านประสิทธิภาพอาจมีจุดมุ่งหมายเพื่อให้เกิดความสมดุลที่เหมาะสมที่สุดระหว่างความทนทานต่อภาระในแนวรัศมีและความทนทานต่อแรงบิด หรือความทนทานต่อแรงบิดอาจมีความสำคัญเป็นพิเศษ เกี่ยวกับลักษณะของสปริง แม้ว่าอัตราสปริงที่อ่อนกว่ามักเป็นที่ต้องการสำหรับเสียง การสั่นสะเทือน และความสบายในการขับขี่ แต่บางครั้งสปริงที่ค่อนข้างแข็งกว่าก็เป็นสิ่งจำเป็นเพื่อให้มั่นใจถึงความแม่นยำในการควบคุมและความเสถียรของยานพาหนะ เนื่องจากข้อมูลการออกแบบส่วนประกอบที่มีคุณลักษณะด้านประสิทธิภาพที่กำหนดไว้จะถูกเลือกตามเป้าหมายด้านประสิทธิภาพของยานพาหนะทั้งคัน และคุณลักษณะเหล่านี้เชื่อมโยงกับพารามิเตอร์มิติภายใน มิติของส่วนประกอบจึงสามารถวิศวกรรมย้อนกลับโดยเริ่มจากเมตริกประสิทธิภาพที่ต้องการ แนวทางนี้ช่วยให้สามารถกำหนดเป้าหมายด้านประสิทธิภาพได้ในระหว่างขั้นตอนแนวคิดเริ่มต้นของการพัฒนายานพาหนะ แม้ว่าจะไม่มีภาพวาดที่มีรายละเอียดก็ตาม และช่วยให้ได้เค้าโครงโดยประมาณของส่วนประกอบยางตามประสิทธิภาพที่คาดหวัง ด้วยการใช้ประโยชน์จากแค็ตตาล็อกประสิทธิภาพนี้ ทำให้สามารถกำหนดขนาดส่วนประกอบได้ตั้งแต่เริ่มแรกตามข้อกำหนดด้านประสิทธิภาพ โดยไม่จำเป็นต้องวิเคราะห์ FEM ซ้ำๆ หลีกเลี่ยงการทำซ้ำการออกแบบและการทำงานซ้ำในระหว่างขั้นตอนการพัฒนาโดยละเอียด และอำนวยความสะดวกในการดำเนินการอย่างรวดเร็วของการวางแผนที่มีความแม่นยำสูง

VDI นำเสนอผลิตภัณฑ์คุณภาพสูงและเชื่อถือได้ เรายินดีต้อนรับอย่างอบอุ่นที่คุณซื้อบูชช่วงล่าง VDI 7L0499035A