Fatigue-life behaviour and a lifetime assessment of a double-leaf spring using FEM-based software
Utrujanje in ocena dobe trajanja dvolistnatih vzmeti z uporabo MKE-orodja

angleški

2012

letnik 46, številka 4

utrujanje materialov   doba trajanja   listnate vzmeti   MKE-simulacije   vzmetno jeklo

Inštitut za kovinske materiale in tehnologije
(Obvezni izvod spletne publikacije)

Ocenjevanje dobe trajanja komponent pri izvajanju klasičnega preizkusa utrujanja realne geometrije je zelo drag in dolgotrajen postopek. Zaradi tega je bil vložen velik napor, da bi pridobili računalniško podprto orodje, ki bi bilo sposobno zmanjšati število konvencionalnih preizkusov utrujanja. Čeprav realno lahko pričakujemo, da obstajajo nekatere razlike med rezultati preizkušanja na realnih preizkušancih in tistimi, dobljenimi z računalniško podprtim orodjem, je prednost slednjega nedvomna, saj močno skrajša čas do pridobitve dokaj uporabnih podatkov. Metode končnih elementov (MKE) so med najbolj uporabnimi za načrtovanje komponent tudi pri oceni vpliva utrujanja nanje za neko izbrano realno geometrijo. Ta ocena je sestavljena iz trdnostnih, obremenitvenih in napetostnih značilnosti materiala oz. komponent. Pri vzorcih iz izbranega materiala (vzmetno jeklo 51CrV4) smo določili njegovo trdoto ter statične (natezno trdnost) in dinamične (S/N-krivulje) lastnosti. Preizkusi utrujanja oz. določevanje S/N-krivulj je potekalo na zarezanih in nezarezanih vzorcih v natezno-tlačnem načinu obremenitve. Pripravljeni sta bili dve skupini vzorcev: v prečni in vzdolžni smeri glede na smer valjanja (smer izcejanja), obe skupini pa sta bili še dodatno različno toplotno obdelani (pri dveh različnih temperaturah popuščanja). Rezultati preiskav kažejo jasno razliko med dinamično trajno trdnostjo vzorcev za izbrani orientaciji izcej in izbrani temperaturi popuščanja. Poleg tega moramo upoštevati, da tudi drugi vplivi (metalurgija izdelave jekla, zaostale napetosti zaradi peskanja in mehanske obdelave, hrapavost površine itd.) lahko vplivajo na dinamično trajno trdnost materiala. Vsi navedeni vplivi se lahko upoštevajo pri uporabi MKE-orodja.

10.07.2013