Bir Ticari Araç Ön Dingilinin Modellenmesi Ve Yorulma Analizi

Abstract

Bu çalışmada bir ticari taşıtın sabit tip ön dingili, bilgisayar destekli modellenmiş ve sonlu elemanlar metodu kullanılarak, yorulma dayanımının hesaplanması amacıyla yeni bir hesaplama algoritması geliştirilmiştir. Bu yöntemde dingile gelebilecek statik ve dinamik yükler hesap edilmiş ve FEM modele uygulanmıştır. Dört farklı yol durumunu içeren iyi bir senaryo (%50 iyi yol ve %50 kötü yol) hazırlanmıştır. Ayrıca bu çalışmada üç farklı çözüm yöntemi geliştirilmiş ve bu yöntemler, aynı model ve aynı işletme koşulları altında karşılaştırılmıştır. Kötü bir senaryo daha hazırlanmıştır. Bu senaryoda tekerleğe uygulanan kuvvetlerin kötü yol şartlarında etkiyen kısmı %70’e çıkarılmıştır. Ardından kötü senaryodan elde edilen sonuçlar, iyi senaryonun sonuçlarıyla karşılaştırılmıştır. Dingilin yorulma dayanımının hesaplanması amacıyla dört adet yol durumundaki maksimum ve minimum gerilmeler hesaplanmıştır. Bu extrem gerilmeler tek bir bölgede görüldüğünden, bu bölgenin analizi yapılmıştır ve projenin sonunda tüm yol durumlarından kaynaklanan yol sinyallerinin dingilde herhangi bir yorulmaya neden olmadığı saptanmıştır. Çalışmanın sonunda hesaplanan sonuçlar, dingil yorulma testinden alınan deneysel verilerle karşılaştırılmıştır. Dolayısıyla hesaplarımızda kullandığımız yaklaşım tekniğinin bu tip ticari araç ön akslarının yorulma analizinde kullanılabilecek bir yöntem olabileceği kanısına varılabilir.

In this study fix type front axle of a commercial vehicle has been modeled using with computer and in order to calculate its fatigue strength, a new computing algorithm has been developed by FEM. In this method, effects of dynamic and static loads on the axle have been constituted and applied to the FEM model. A good scenario is %50 good roads and %50 bad road including four different road conditions has been constituted. Besides three solution methods have been developed in this study, these methods compared with each other under the same model and the same operating conditions. Second new bad scenario has also been calculated. In this scenario, from bad road conditions acting on the part, forces applying to the wheel have been increased to %70. Then the results obtained from the bad scenario have been compared with the results of the good scenario. To calculate the fatigue strength of the axle the maximum and minimum stresses which are obtained from four different road conditions have been calculated. As these stresses have been seen in only one local area, this local area analysis has been investigated and at the end of the project it has been determined that the signals increased from all road conditions haven’t been caused to any fatigue damage in the axle. As a result of this study, the calculated results have been compared with the experimental stress data recorded from the fatigue test of the axle. Consequently it can be seen that this method that we used in our calculations can be used for this kind of fatigue analysis of commercial vehicle front axles.