इंजीनियर ऑटोमोटिव सस्पेंशन सिस्टम में रबर बुशिंग की थकान विशेषताओं का विश्लेषण कैसे करते हैं?

घटक थकान विश्लेषण को भी दो चरणों में विभाजित किया गया है: संरचनात्मक विश्लेषण और थकान विश्लेषण।

सबसे पहले, अबाकस/एक्सप्लिसिट का उपयोग करके ऑटोमोटिव सस्पेंशन बुशिंग का संरचनात्मक विश्लेषण किया जाता है। बुशिंग संख्यात्मक मॉडल के आधार पर, सामग्री गुणों को निर्दिष्ट किया जाता है, मेशिंग किया जाता है, और एक साइन तरंग चक्र के भीतर ऊर्ध्वाधर अक्ष के साथ वैकल्पिक विरूपण की गणना और विश्लेषण करने के लिए भार लागू किया जाता है।

रबर की झाड़ियों पर भार कैसे लगाएं? रबर बुशिंग के मोशन पैटर्न के अनुसार सेट करें।

सस्पेंशन बुशिंग के गति पैटर्न क्या हैं?

निम्नलिखित आंकड़ा रेडियल लोड के तहत एक विशिष्ट निलंबन झाड़ी के परिमित तत्व मॉडल और गणना परिणामों के समोच्च प्लॉट को दर्शाता है।

बुशिंग कठोरता वक्र (बल-विस्थापन वक्र) की तुलना प्रयोगात्मक परिणामों से की जाती है, जो आगे चलकर स्थापित FEM मॉडल की वैधता को साबित करती है। जैसा कि चित्र से देखा जा सकता है: सामग्री परीक्षण नमूनों से पहचाने गए हाइपरलास्टिक मापदंडों का उपयोग करके विश्लेषण लोड-विस्थापन आरेख पर प्रयोगात्मक और विश्लेषणात्मक परिणामों के बीच अच्छी स्थिरता दर्शाता है।

इसके बाद, उपरोक्त संरचनात्मक विश्लेषण के परिणामों को सॉफ्टवेयर के थकान विश्लेषण मॉड्यूल (इस मामले में मैग्ना ईसीएस से एफईएमएफएटी सॉफ्टवेयर का उपयोग करके) में स्थानांतरित किया जाता है और स्थायित्व परीक्षण परिणामों के साथ तुलना की जाती है। परीक्षण और विश्लेषण थकान जीवन और दरार स्थान दोनों में उत्कृष्ट स्थिरता प्रदर्शित करते हैं।

परीक्षण के परिणामों में, दरारें परिधीय दिशा में फैलती हैं और सामग्री क्षेत्र से शुरू होती हैं जो एक साथ अक्षीय तन्यता और संपीड़ित भार के अधीन होती हैं।

सस्पेंशन बुशिंग के लिए थकान सिमुलेशन परिणामों के हाई आरेख से संपीड़न तनाव अनुपात के तहत फ्रैक्चर का पता चलता है। यद्यपि रबर सामग्री पर तन्य और संपीड़ित भार समान रूप से लागू होते हैं, विश्लेषण से संकेत मिलता है कि विफलता अंततः संपीड़न के तहत शुरू होती है।

सत्यापन और आगे की पुष्टि ने एस-एन वक्र और हाई आरेख के आधार पर एक रबर घटक थकान विश्लेषण पद्धति स्थापित की है।

[थकान विश्लेषण प्रौद्योगिकी के माध्यम से एक कुशल वाहन उत्पाद डिजाइन प्रक्रिया की स्थापना] कंपन-पृथक रबर घटकों के लिए प्रस्तावित थकान विश्लेषण तकनीक को लागू करते हुए, ज्यामितीय भिन्नता (रबर की मात्रा) और स्थायित्व प्रदर्शन के बीच संबंधों की जांच करने के लिए एक ही सामग्री से बने घटकों पर एक पैरामीट्रिक अध्ययन आयोजित किया गया था। घटक ज्यामिति मूल भाग डिज़ाइन से प्राप्त की गई थी, जिसमें मॉडल विविधताएं शामिल थीं:

● बाहरी व्यास में 15% और 30% की वृद्धि;

● आंतरिक और बाहरी दोनों व्यासों में 15% और 30% की वृद्धि;

● घटक का 15% और 30% अक्षीय बढ़ाव।

लोडिंग के तरीके: रेडियल और टॉर्सनल लोड

छह अलग-अलग ज्यामितीय विन्यास और दो अलग-अलग लोडिंग मोड का निर्माण किया गया। सिमुलेशन परिणाम निम्नानुसार संक्षेपित हैं:

(1) रेडियल बल लोडिंग: छह संशोधित आकार और मूल आकार।

(2) टॉर्सनल विस्थापन लोडिंग: छह संशोधित आकार और मूल आकार।

उपरोक्त दो आंकड़ों से प्रवृत्ति भिन्नताओं को तालिका 1 में संक्षेपित किया गया है: "प्रदर्शन-ज्यामिति सहसंबंध तालिका"।

शोध के निष्कर्ष: जब केवल बाहरी व्यास बढ़ाया जाता है, तो रेडियल भार के खिलाफ स्थायित्व कम हो जाता है, मरोड़ वाला स्थायित्व बेहतर हो जाता है और स्प्रिंग का प्रदर्शन नरम हो जाता है। जब आंतरिक और बाहरी दोनों व्यास बढ़ जाते हैं, तो रेडियल भार और टॉर्सनल भार दोनों के तहत स्थायित्व में सुधार होता है, जबकि स्प्रिंग का प्रदर्शन नरम हो जाता है। जब अक्षीय लंबाई बढ़ जाती है, तो रेडियल भार और मरोड़ वाले भार के तहत स्थायित्व में सुधार होता है, और स्प्रिंग का प्रदर्शन सख्त हो जाता है।

ये निष्कर्ष निम्नलिखित "प्रदर्शन मैट्रिक्स" में संकलित हैं:

स्वचालित कार्यक्रमों के माध्यम से विभिन्न डिज़ाइन विविधताओं की स्थायित्व और स्प्रिंग विशेषताओं की पूर्व-गणना करके, निरंतर डेटा अपडेट के माध्यम से प्रदर्शन कैटलॉग की सटीकता में और सुधार किया जा सकता है।

रबर कंपन आइसोलेटर्स के लिए, प्रदर्शन आवश्यकताओं का लक्ष्य रेडियल लोड स्थायित्व और टॉर्सनल स्थायित्व के बीच एक इष्टतम संतुलन प्राप्त करना हो सकता है, या टॉर्सनल स्थायित्व विशेष महत्व का हो सकता है। स्प्रिंग विशेषताओं के संबंध में, जबकि शोर, कंपन और सवारी आराम के लिए एक नरम स्प्रिंग दर अक्सर वांछनीय होती है, संचालन सटीकता और वाहन स्थिरता सुनिश्चित करने के लिए अपेक्षाकृत कठोर स्प्रिंग्स कभी-कभी आवश्यक होते हैं। चूँकि परिभाषित प्रदर्शन विशेषताओं के साथ घटक डिज़ाइन डेटा को पूरे वाहन प्रदर्शन लक्ष्यों के अनुसार चुना जाता है - और ये विशेषताएँ आंतरिक रूप से आयामी मापदंडों से जुड़ी होती हैं - घटक आयामों को वांछित प्रदर्शन मेट्रिक्स से शुरू करके रिवर्स-इंजीनियर किया जा सकता है। यह दृष्टिकोण विस्तृत चित्रों के अभाव में भी, वाहन विकास के प्रारंभिक वैचारिक चरण के दौरान प्रदर्शन लक्ष्यों को स्थापित करने में सक्षम बनाता है, और अपेक्षित प्रदर्शन के आधार पर रबर घटकों के अनुमानित लेआउट प्राप्त करने की अनुमति देता है। इस प्रदर्शन कैटलॉग का लाभ उठाकर, प्रदर्शन विनिर्देशों के अनुसार घटक आयामों को शुरू से ही निर्धारित किया जा सकता है - दोहराए गए FEM विश्लेषण की आवश्यकता को समाप्त करना, विस्तृत विकास चरणों के दौरान डिज़ाइन पुनरावृत्तियों और पुन: कार्य से बचना, और उच्च-सटीकता योजना के तेजी से कार्यान्वयन की सुविधा प्रदान करना।

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