Analisis kelelahan komponen juga dibagi menjadi dua langkah: Analisis Struktural dan Analisis Kelelahan.
Pertama, analisis struktur bushing suspensi otomotif dilakukan dengan menggunakan Abaqus/Explicit. Berdasarkan model numerik bushing, sifat material ditetapkan, penyambungan dilakukan, dan beban diterapkan untuk menghitung dan menganalisis deformasi bolak-balik sepanjang sumbu vertikal dalam satu siklus gelombang sinus.
Bagaimana cara memberikan beban pada bushing karet? Atur sesuai pola gerak bushing karet.
Bagaimana pola gerak bushing suspensi?
Gambar berikut menunjukkan model elemen hingga dari busing suspensi tertentu di bawah beban radial dan plot kontur hasil perhitungan.
Kurva kekakuan bushing (kurva gaya-perpindahan) dibandingkan dengan hasil eksperimen, semakin membuktikan validitas model FEM yang telah ada. Terlihat dari gambar: analisis menggunakan parameter hiperelastis yang diidentifikasi dari benda uji material menunjukkan konsistensi yang baik antara hasil eksperimen dan analisis pada diagram beban-perpindahan.
Selanjutnya, hasil analisis struktur di atas ditransfer ke modul analisis kelelahan software (dalam hal ini menggunakan software FEMFAT dari Magna ECS) dan dibandingkan dengan hasil uji ketahanan. Pengujian dan analisis menunjukkan konsistensi yang sangat baik dalam umur kelelahan dan lokasi retak.
Pada hasil pengujian, retakan merambat dalam arah melingkar dan dimulai dari zona material secara bersamaan dikenai beban tarik dan tekan aksial.
Diagram Haigh hasil simulasi kelelahan untuk bushing suspensi menunjukkan fraktur pada rasio tegangan tekan. Meskipun beban tarik dan tekan diterapkan sama pada material karet, analisis menunjukkan bahwa kegagalan pada akhirnya dimulai saat kompresi.
Verifikasi dan konfirmasi lebih lanjut telah menetapkan metodologi analisis kelelahan komponen karet berdasarkan kurva S-N dan diagram Haigh.
[Membangun Proses Desain Produk Kendaraan yang Efisien Melalui Teknologi Analisis Kelelahan] Dengan menerapkan teknik analisis kelelahan yang diusulkan untuk komponen karet pengisolasi getaran, studi parametrik dilakukan pada komponen yang terbuat dari bahan yang sama untuk menyelidiki hubungan antara variasi geometri (volume karet) dan kinerja ketahanan. Geometri komponen diturunkan dari desain bagian asli, dengan variasi model meliputi:
● peningkatan diameter luar sebesar 15% dan 30%;
● Peningkatan diameter dalam dan luar sebesar 15% dan 30%;
● perpanjangan aksial komponen sebesar 15% dan 30%.
Metode pembebanan: beban radial dan puntir
Enam konfigurasi geometris yang berbeda dan dua mode pemuatan berbeda dibangun. Hasil simulasi dirangkum sebagai berikut:
(1) Pembebanan gaya radial: enam bentuk yang dimodifikasi ditambah bentuk aslinya.
(2) Pembebanan perpindahan torsi: enam bentuk yang dimodifikasi ditambah bentuk aslinya.
Variasi tren dari dua gambar di atas dirangkum dalam Tabel 1: "Tabel Korelasi Kinerja–Geometri".
Kesimpulan penelitian: Ketika hanya diameter luar yang diperbesar, ketahanan terhadap beban radial menurun, ketahanan puntir meningkat, dan kinerja pegas melemah. Ketika diameter dalam dan luar ditingkatkan, daya tahan di bawah beban radial dan beban puntir meningkat, sementara kinerja pegas melemah. Ketika panjang aksial ditingkatkan, ketahanan pada beban radial dan beban puntir meningkat, dan kinerja pegas menjadi kaku.
Temuan-temuan tersebut dirangkum dalam “Matriks Kinerja” berikut:
Dengan menghitung terlebih dahulu karakteristik daya tahan dan pegas dari berbagai variasi desain melalui program otomatis, keakuratan katalog kinerja dapat lebih ditingkatkan melalui pembaruan data berkelanjutan.
Untuk isolator getaran karet, persyaratan kinerja mungkin bertujuan untuk mencapai keseimbangan optimal antara ketahanan beban radial dan ketahanan torsional, atau ketahanan torsional mungkin menjadi hal yang sangat penting. Mengenai karakteristik pegas, meskipun laju pegas yang lebih lembut sering kali diinginkan untuk menimbulkan kebisingan, getaran, dan kenyamanan berkendara, pegas yang relatif lebih kaku terkadang diperlukan untuk memastikan presisi penanganan dan stabilitas kendaraan. Karena data desain komponen dengan atribut performa yang ditentukan dipilih berdasarkan target performa keseluruhan kendaraan—dan atribut ini secara intrinsik terkait dengan parameter dimensi—dimensi komponen dapat direkayasa ulang mulai dari metrik performa yang diinginkan. Pendekatan ini memungkinkan target kinerja ditetapkan selama fase konseptual awal pengembangan kendaraan, bahkan tanpa adanya gambar rinci, dan memungkinkan perkiraan tata letak komponen karet diperoleh berdasarkan kinerja yang diharapkan. Dengan memanfaatkan katalog kinerja ini, dimensi komponen dapat ditentukan sejak awal sesuai dengan spesifikasi kinerja—menghilangkan kebutuhan akan analisis FEM yang berulang, menghindari iterasi desain dan pengerjaan ulang selama tahap pengembangan terperinci, dan memfasilitasi implementasi cepat perencanaan dengan akurasi tinggi.
VDI menawarkan produk berkualitas tinggi dan dapat diandalkan. Kami dengan hangat menyambut pembelian Anda VDI Suspension bushing 7L0499035A.
