Aujourd'hui, nous allons analyser les conditions de travail, l'environnement d'utilisation, l'analyse de fatigue, etc. du frein à disque de l'essieu avant de la voiture. Une structure d'ingénierie raisonnable doit répondre aux exigences de résistance, de rigidité et de résistance à la fatigue. Parmi eux, la cause courante de défaillance est l'endommagement par fatigue. Cependant, la charge cyclique appliquée lors de l'analyse de fatigue du frein à disque d'essieu avant d'automobile est généralement plus élevée.
En cours de conduite, si des mesures efficaces ne sont pas prises pour prévenir les défaillances par fatigue, il y aura une grande perte et un gaspillage de main-d'œuvre et de ressources matérielles. Il n'y a aucun signe de défaillance par fatigue et il est trop tard pour l'empêcher. Il a causé un grand nombre d'accidents de la circulation graves. Même les méthodes de détection techniques avancées dans la recherche scientifique ne peuvent pas le prédire avec précision. Par conséquent, avant d'étudier le problème de rupture de fissure du disque de frein de l'essieu avant d'un pont pour camions lourds, les dommages dus à la fatigue du disque de frein doivent d'abord être étudiés.
Il existe plusieurs caractéristiques d'endommagement par fatigue des freins à disque d'essieu avant d'automobile. L'optimisation de la structure locale suffit à améliorer la tenue en fatigue de la structure pour l'ensemble de la structure ; les dommages dus à la fatigue doivent s'accumuler sur une période de temps; à travers l'étude des dommages de fatigue dans le macro et Le mécanisme caractéristique de la fissure au niveau microscopique peut être résumé comme les facteurs qui provoquent la rupture de fatigue.
Méthode d'analyse contrainte-fatigue
Étant donné que les pièces structurelles doivent être soumises à l'action de charges alternées, après une période de temps, après un certain historique, une défaillance par fatigue se produit et l'indice utilisé pour décrire l'historique de la période de livraison est la durée de vie en fatigue. La durée de vie en fatigue fait référence au nombre ou au temps de chargement cyclique subi par une pièce depuis le début de l'opération jusqu'à la défaillance.
Comme l'analyse de fatigue doit prendre en compte de nombreux facteurs, tels que la forme de la charge, les propriétés mécaniques du matériau, etc. Lorsque la charge est plus compliquée, le calcul de la durée de vie en fatigue sera plus difficile. À l'heure actuelle, ni le calcul théorique ni l'analyse par éléments finis ne peuvent atteindre une haute précision, seulement une estimation.
À l'heure actuelle, il existe plusieurs méthodes pour calculer la durée de vie en fatigue, à savoir PS1 telles que la méthode des contraintes nominales, la méthode des contraintes-déformations locales, la méthode de la mécanique de la rupture, etc.
Méthode de contrainte nominale P9 : La courbe SN est utilisée comme point de départ et divers facteurs tels que la géométrie de la pièce et les méthodes de traitement sont pleinement pris en compte pour effectuer la conception en fatigue. L'envoi est une méthode couramment utilisée. Ce chapitre utilise la loi de distribution et le test de la durée de vie nominale. Dans l'analyse de la durée de vie en fatigue, cette probabilité est généralement définie comme le taux de survie P, également appelé fiabilité. Sur cette base, la valeur de durée de vie N peut être déterminée. Chaque valeur de taux de survie correspond à une courbe de stress-vie, donc, appelez-la courbe PSN.
La courbe SN obtenue grâce à l'estimation de la courbe PSN ne convient qu'aux échantillons standard, ce qui est très différent de la taille et de la structure géométrique réelles du disque de frein, elle doit donc être corrigée en termes de durée de vie et de résistance. Lors de la révision de la courbe SN, les facteurs suivants sont principalement pris en compte :
a) L'influence de la concentration des contraintes
Pour le traitement des pièces mécaniques, en raison de la forme et des exigences de traitement, il est inévitable qu'il y ait certaines pièces discontinues telles que des sections transversales variables, des trous, des épaulements, etc., et une concentration de contraintes est susceptible de se produire dans ces pièces, ce qui affecte sérieusement les performances en fatigue des composants. A ce stade, ce facteur d'influence est appelé facteur de concentration de contrainte effective. La concentration de contraintes est déjà prise en compte dans les résultats calculés par le logiciel éléments finis. Par conséquent, lors de la révision de la courbe SN, il n'est pas nécessaire de considérer l'influence du facteur de concentration théorique.
b) L'influence de la taille des composants
Le test montre que la résistance à la fatigue du composant est inversement proportionnelle à la taille de la taille. Plus la taille est grande, plus la résistance à la fatigue est faible. Généralement, le facteur de taille E est utilisé pour décrire l'effet de taille. Selon la taille du disque de frein et le manuel de conception mécanique, sélectionnez £=0,78.
C) L'influence de l'état de surface
Indépendamment de la rugosité du traitement de surface et de la méthode de renforcement, définissez le coefficient d'état de surface=1.
d) L'influence de la méthode de chargement
Le même composant a différentes résistances à la fatigue sous différentes méthodes de chargement (flexion, traction et compression, et torsion). En général, les facteurs de charge sont utilisés pour caractériser l'effet des méthodes de chargement sur la résistance à la fatigue. Selon la force réelle du frein à disque de l'essieu avant de la voiture, le facteur de charge est pris.
e) L'influence de la contrainte moyenne
Dans le processus d'analyse de fatigue utilisant ANSYS, le coefficient d'influence de la contrainte moyenne doit être effectué par la méthode de correction moyenne.