كيف يقوم المهندسون بتحليل خصائص الكلال للبطانات المطاطية في أنظمة تعليق السيارات؟

وينقسم تحليل الكلال المكون أيضًا إلى خطوتين: التحليل الهيكلي وتحليل الكلال.

أولاً، يتم إجراء التحليل الهيكلي لبطانات تعليق السيارات باستخدام Abaqus/Explicit. استنادًا إلى النموذج العددي للجلبة، يتم تعيين خصائص المواد، ويتم تنفيذ الشبكات، ويتم تطبيق الأحمال لحساب وتحليل التشوه المتناوب على طول المحور الرأسي خلال دورة موجة جيبية واحدة.

كيفية تطبيق الأحمال على البطانات المطاطية؟ يتم ضبطه وفقًا لنمط حركة الجلبة المطاطية.

ما هي أنماط حركة البطانات المعلقة؟

يوضح الشكل التالي نموذج العناصر المحدودة لجلبة تعليق محددة تحت حمل شعاعي ومخطط كفاف لنتائج الحساب.

تتم مقارنة منحنى صلابة الجلبة (منحنى إزاحة القوة) بالنتائج التجريبية، مما يثبت صحة نموذج FEM المعمول به. كما يتبين من الشكل: التحليل باستخدام معلمات مفرطة المرونة التي تم تحديدها من عينات اختبار المواد يوضح الاتساق الجيد بين النتائج التجريبية والتحليلية في مخطط إزاحة الحمل.

بعد ذلك، يتم نقل نتائج التحليل الهيكلي أعلاه إلى وحدة تحليل التعب الخاصة بالبرنامج (في هذه الحالة باستخدام برنامج FEMFAT من Magna ECS) ومقارنتها بنتائج اختبار المتانة. يُظهر الاختبار والتحليل اتساقًا ممتازًا في كل من عمر الكلال وموقع التصدع.

في نتائج الاختبار، انتشرت الشقوق في الاتجاه المحيطي وبدأت من منطقة المادة المعرضة في نفس الوقت لأحمال الشد والضغط المحورية.

يكشف مخطط هاي لنتائج محاكاة الكلال لجلبة التعليق عن حدوث كسر تحت نسب إجهاد الانضغاط. على الرغم من أن أحمال الشد والضغط يتم تطبيقها بالتساوي على المادة المطاطية، إلا أن التحليل يشير إلى أن الفشل يبدأ في النهاية تحت الضغط.

لقد أدى التحقق والتأكيد الإضافي إلى إنشاء منهجية تحليل إجهاد المكونات المطاطية استنادًا إلى منحنيات S-N ومخططات Haigh.

[إنشاء عملية فعالة لتصميم منتجات المركبات من خلال تقنية تحليل التعب] من خلال تطبيق تقنية تحليل التعب المقترحة للمكونات المطاطية العازلة للاهتزاز، تم إجراء دراسة حدودية على مكونات مصنوعة من نفس المادة للتحقق من العلاقة بين التباين الهندسي (حجم المطاط) وأداء المتانة. تم اشتقاق هندسة المكونات من تصميم الجزء الأصلي، مع اختلافات نموذجية تشمل:

● زيادة بنسبة 15% و 30% في القطر الخارجي.

● زيادة بنسبة 15% و30% في القطرين الداخلي والخارجي.

● الاستطالة المحورية للمكون بنسبة 15% و30%.

طرق التحميل: الأحمال الشعاعية والالتوائية

تم إنشاء ستة تكوينات هندسية متميزة ووضعين مختلفين للتحميل. وتتلخص نتائج المحاكاة على النحو التالي:

(1) تحميل القوة الشعاعية: ستة أشكال معدلة بالإضافة إلى الشكل الأصلي.

(2) تحميل الإزاحة الالتوائية: ستة أشكال معدلة بالإضافة إلى الشكل الأصلي.

تم تلخيص اختلافات الاتجاه من الشكلين أعلاه في الجدول 1: "جدول الارتباط بين الأداء والهندسة".

استنتاجات البحث: عند زيادة القطر الخارجي فقط، تنخفض المتانة ضد الأحمال الشعاعية، وتتحسن المتانة الالتوائية، ويضعف أداء الزنبرك. عندما يتم زيادة كلا القطرين الداخلي والخارجي، تتحسن المتانة تحت الأحمال الشعاعية والأحمال الالتوائية، بينما يضعف أداء الزنبرك. عندما يتم زيادة الطول المحوري، تتحسن المتانة تحت الأحمال الشعاعية والأحمال الالتوائية، ويتقوى أداء الزنبرك.

تم تجميع هذه النتائج في "مصفوفة الأداء" التالية:

من خلال الحساب المسبق لخصائص المتانة والنابض لمختلف أشكال التصميم من خلال البرامج الآلية، يمكن تحسين دقة كتالوج الأداء بشكل أكبر من خلال التحديثات المستمرة للبيانات.

بالنسبة لعوازل الاهتزاز المطاطية، قد تهدف متطلبات الأداء إلى تحقيق التوازن الأمثل بين متانة الحمل الشعاعي والمتانة الالتوائية، أو قد تكون المتانة الالتوائية ذات أهمية خاصة. فيما يتعلق بخصائص الزنبرك، في حين أن معدل الزنبرك الأكثر ليونة غالبًا ما يكون مرغوبًا فيه للضوضاء والاهتزاز وراحة الركوب، إلا أن الزنبركات الأكثر صلابة نسبيًا تكون ضرورية في بعض الأحيان لضمان دقة التعامل واستقرار السيارة. نظرًا لأنه يتم تحديد بيانات تصميم المكونات ذات سمات الأداء المحددة وفقًا لأهداف أداء السيارة بأكملها - وترتبط هذه السمات بشكل جوهري بمعلمات الأبعاد - يمكن إجراء هندسة عكسية لأبعاد المكونات بدءًا من مقاييس الأداء المطلوبة. يتيح هذا النهج تحديد أهداف الأداء خلال المرحلة المفاهيمية الأولية لتطوير السيارة، حتى في حالة عدم وجود رسومات تفصيلية، ويسمح باستخلاص المخططات التقريبية للمكونات المطاطية بناءً على الأداء المتوقع. ومن خلال الاستفادة من كتالوج الأداء هذا، يمكن تحديد أبعاد المكونات منذ البداية وفقًا لمواصفات الأداء، مما يلغي الحاجة إلى تحليلات FEM المتكررة، وتجنب تكرار التصميم وإعادة العمل خلال مراحل التطوير التفصيلية، وتسهيل التنفيذ السريع للتخطيط عالي الدقة.

تقدم VDI منتجات عالية الجودة وموثوقة. نرحب ترحيبا حارا بشراء جلبة التعليق VDI 7L0499035A.