Hafif alaşımlı jantların köşeleme dayanımının tahmini

Abstract

Anahtar kelimeler: Köseleme dayanım testi, yorulma, kritik düzlem hasar modeli,çentik, sonlu eleman yöntemiJantlar, araç üzerinde statik ve dinamik yükler altında değişken zorlanmaya maruzkaldığından dolayı kritik öneme sahip elemanlardır. Üretimi tamamlanan jantlarotomotiv ve jant üreticileri tarafından belirlenen test ve deneylerden geçirilirler.Köşeleme dayanım testi, dinamik olarak yüklemelerin yapıldığı ve belirli bir çevrimsayısı sonucunda jant üzerindeki çatlakların incelendiği dayanım testlerinden biridir.Gerçek testler üretimi tamamlanmış jantlar üzerine uygulanmaktadır. Testlerinuygulanması uzun zaman alan işlemlerdir. Test sonucuna bağlı olarak modelüzerinde yapılan iyileştirmeler üretim aşamalarının tekrarlanmasını gerektirmektedir.Yapılan bu tekrarlı işlemler maliyeti oldukça yükseltmektedir. Testlerin sayısalolarak modellenmesi, belirlenen model üzerinde hızlı çözümler sunar. Böylece,uygun tasarımın bulunması için yapılan tekrarlı testlerin azalmasını sağlayarakmaliyetleri düşürür.Bu tez çalışmasında, köşeleme dayanım testinin sayısal modeli oluşturuldu.Öncelikle, Köşeleme dayanım testi sayısal modeli kullanılarak, sonlu elemanyöntemini kullanarak jant üzerinde oluşan lokal gerilme ve gerinim değerlerinibelirlendi. Kritik düzlem hasar modeli ve gerinim-ömür yaklaşımı kullanılarak jantüzerinde kritik bölgeler belirlenen gerilme bilgilerine göre tespit edildi. Böylece,kritik bölgeler için çevrim sayısı tahmini yapıldı. Köşeleme dayanım testi sayısalmodeli bir uygulama üzerinde gösterildi. Belirlenen jant modeli üzerinde kritik bölgeve ömür tahmini yapıldı.

Keywords: Cornering fatigue test, fatigue, critical plane damage model notched,finite element methodWheels are critical component in automotive industry because they are exposed tovariable stresses under static and dynamic forces. Many tests determined byautomotive and wheel manufacturers, apply to designed wheel models. Corneringfatigue test is one of the fatigue tests in which crack failures were investigated afterdefinite cycles under dynamic loads.Most of the tests apply to end product wheel. Test procedures take a long time. Themodifications in wheel design depending on the test results, requires doingproduction process again. This repetitive process increases the prime cost. Numericalmodelling of test gives quick solutions on a particular design. Thus, number of cyclictests is decreased because of numerical modelling. Therefore, numerical modellingindirectly decreases the prime coast.A numerical model of the cornering fatigue test was created in this study. First of all,the numerical model of the cornering fatigue test was performed to determine thelocal strain and stress information of wheel by using the finite element model. Thelocal stress data were used to determine critical regions on wheel by using criticalplane damage model and strain-life prediction. Thus, the numbers of cycles werepredicted for these critical regions. Numerical model of cornering fatigue test weredemonstrated in an application. The critical regions of wheel were determined andthe numbers of cycles of these regions were predicted for a particular wheel model.