Yük Etkisindeki Stabilizatör Çubuğun Yapısal Analizi

Abstract

Stabilizatör çubuklar süspansiyon sistemlerinin emniyet segmentlerinden olup, periyodik ve büyük statik yüklere maruz kalan bileşenlerdir. Hafif konstuksiyonların gereksinimlerini karşılamak durumundadırlar. Bu ancak iyi tasarlanmış çubukların yüksek dayanımlı ve özel malzemeler kullanılarak dikkatli bir şekilde imal edilmesi ile mümkün olabilir. İmal süreçlerinde başvurulacak bazı ek özel yöntemler, yüzeydeki gerilimin azaltılması konusunda avantaj sağlayabilir. Yük altındaki çubukların imalinde sağlanacak her türlü iyileştirme, sözkonusu yüzey gerilimini asgari düzeye indirgemeyi hedeflemektedir. Tez başlangıcında yeralan ve yorulma konusu ile ilişkili teorik açıklamalar içeren bölümlerden sonra stabilizatör parça kısaca tanıtılmaktadır, sonrasında ise farklı malzemeler kullanılarak imal edilen ve yüzey sertleştirme tekniğiyle mukavemetlendirilen numune parçalar karşılaştırılmalı olarak değerlendirilmektedir. Bu numunelerin yük altındaki davranışı deney ortamında defalarca test edilerek raporlanmıştır. Değişik tedarikçilerden temin edilen numuneler ayrı ayrı teste tabii tutulmuş ve toplanan veriler numune bazında kaydedilmiştir. Mekanik özelliklerinin yanısıra hammaddeleri de iyileştirilen numune parçaların deneysel sonuçlarıyla yetinilmemiş ve ANSYS programı ile analiz de yapılmıştır.

Stabilizer bars belong to the components with the highest cyclic and superposed staticload and are the security segments of the suspension system. They have to fulfill therequirements of lightweight constructions. This is only possible, if high strengthmaterials with special properties are carefully manufactured to well designed roads and special additional treatments are carried out, which impose a advantageous residual stress profile in the surface layers of the roads. After a short theoretical view on the technical terms related to the fatigue topic, some aspects of the fatigue behavior of the stabilizer bars are presented. Then the fatigue properties of shot peened specimens made of different materials are discussed. Finally some results on the fatigue behavior of different kind of specimens at a very high number of load cycles are reported. Experiment results are also supported with ANSYS – FEA calculations, which are representing a different aspect. This mathematical approximation is made through those measurements in order to calculate the maximum equivalent stress values on the bends and possible fracture points on these meshed surfaces are indicated.