Yaprak Yaylarda Sonlu Elemanlar Yöntemi İle Yorulma Analizi

Abstract

Bu çalışmada yeni yaprak yay tasarımları için mümkün olan en az sayıda prototipin üretilmesini ve seri üretime en kısa sürede geçilebilmesini sağlayacak bir yöntem geliştirilmesi amaçlanmıştır. Yorulma ömrünü belirlemeden önce parabolik yaprak yay tasarımına ve yorulma ömrüne etki eden faktörler incelenmiştir. Tek katlı bir parabolik yaprak yay için sonlu elemanlar (SE) modeli üzerinde gerilme ve yorulma analizleri Ansys Workbench 14.5 ve Ansys nCode Design Life 14.5 programları ile gerçekleştirilmiştir. Elde edilen SE analizi sonuçları, deneysel değerler ile karşılaştırılmış ve maksimum %9.08’lik fark ile doğrulanmıştır. Yapılan yorulma ömrü belirleme çalışması, ağır ve hafif ticari araçlarda kullanılan yaprak yayların tasarımlarında, prototip üretimi sonrasında, parça üzerinde uzun süren denemeler yapmaya gerek kalmaksızın, yorulma ömrünün SE analizleri ile belirlenmesinin mümkün olduğunu göstermiştir.

In this study, the main goal is to develop a new method to minimize the number of prototypes and the testing period required to start mass production. The parameters affecting the fatigue life and the criteria for parabolic leaf spring design have been investigated before the determination of fatigue life of leaf springs. Stress and fatigue life analysis of the finite element model of the parabolic leaf spring have been performed using Ansys Workbench 14.5 and Ansys nCode Design Life 14.5 codes. The results of the finite element analysis are compared with the experimental results and verified with a maximum 9.8% difference. The present study proved that it is possible to determine the fatigue life of leaf springs used in heavy and light commercial vehicles by the finite element analysis without long test periods after the production of prototypes.