بهبود استحکام خستگی پایه دسته موتور آلومینومی با استفاده از آزمون خستگی تجمعی و شبیه ‌سازی عددی

نویسندگان

چکیده

پایه دسته موتور یکی از قطعات حساس برای اتصال موتور به خودرو بحساب می آید که عموماً به روش ریختگی تولید می­شود و واماندگی آن می­تواند خطرات جبران ناپذیری بوجود آورد. در شرایط کارکرد خودرو، پایه دسته موتور تحت بارگذاری نوسانی قرار می­گیرد و فرایند تولید و عیوب ناشی از عدم مهار متغیرهای ریختگی و شکل هندسی آن می­تواند بر عمر خستگی آن تأثیرگذار باشد. در این پژوهش حد دوام خستگی پرچرخه پایه دسته موتور به روش تجربی مورد ارزیابی قرار گرفت. بر اساس آزمون­های لوکاتی – پلکانی خستگی حد دوام با استفاده از تجمیع آثار خستگی در سری آزمون­های اول 1.24 برابر نیروی اعمالی با پراکندگی 0.07 برابر نیروی اعمالی در خودرو بدست آمد که شرایط کارکرد ایمنی را برای قطعه پیش­بینی نمی­کرد. بنابراین برای تعیین نواحی بحرانی و بهبود شکل هندسی، شبیه­سازی اجزاء محدود انجام شد. محل­های شروع و رشد ترک در آزمون­های خستگی به خوبی با نواحی بحرانی تعیین شده در نتایج اجزاء محدود هم­پوشانی داشتند. پس از بهبود شکل هندسی پایه دسته موتور و رفع ایرادها تولید، آزمون­های تجربی برای بررسی افزایش حد دوام خستگی مجدداً انجام گرفت. نتایج نشان دهنده بهبود حد دوام خستگی تا 1.33 برابر نیروی اعمالی با پراکندگی 0.06 برابر نیروی اعمالی بود که عملکرد ایمن را در کارکرد خودرو ارائه می­دهد.

عنوان مقاله [English]

Fatigue Life Improvement of engine mounting bracket using cumulative fatigue test and numerical modeling

چکیده [English]

Engine mount bracket is one of the important parts of the car that produced by die-casting method. Failure of engine mount bracket can create irreparable risks. In the operating condition of the vehicle, the engine mount bracket is subjected to oscillatory loading, and manufacturing process such defects caused by uncontrolled casting parameters and its geometrical shape can effect on component fatigue life. In this study, the fatigue life of engine mount bracket was evaluated experimentally. Fatigue strength of specimen is derived that is 1.24 times bigger than critical strength with high dispersion using the Locati-Stair Case method that shows this component in unsafe status. Therefore, finite element simulation was performed to determine the critical areas and improve the geometric shape. The locations of crack initiation were similar in fatigue test and finite element simulation. After improving the geometric shape of engine mount bracket, experimental tests were performed again. The results showed an improvement of fatigue strength up to 1.33 times with lower dispersion that shows component is in safe status.
 

دوره 55، شماره 55 - شماره پیاپی 55
مقالات برتر یازدهمین همایش بین المللی موتورهای درونسوز و نفت
شهریور 1398
صفحه 29-37
  • تاریخ دریافت: 06 آذر 1401
  • تاریخ بازنگری: 30 اردیبهشت 1403
  • تاریخ پذیرش: 06 آذر 1401