Dergiler / Mühendis ve Makina / 2022 / Cilt: 63 - Sayı: 709
Bir Diferansiyel Kovanında Kademeli Artan Yükleme Koşulları Altında Gerinim Ölçer Ölçümleri ve Sonlu Elemanlar Analizi Kıyaslanarak Yüklemenin Yorulma Ömrüne Etkisinin İncelenmesi
- Dergi
- Mühendis ve Makina
- Sayfa
- 633–650
- DOI
- —
Özet
Bu çalışmada, sonlu elemanlar analiz programı ANSYS®’ den elde edilen gerilme değerleri ile test ortamında diferansiyel kovanına bağlanan gerinim ölçerler ile ölçülen gerilme değerleri kıyaslanmıştır. Çalışmada kullanılan parça ağır ticari araçlarda kullanılan bir diferansiyel kovanıdır. Çalışmada gerilme değerleri karşılaştırmasının yanı sıra, hidrolik yüklemeli test tezgâhları ile kademeli artan yükleme koşullarında kovanın yorulma davranışı gözlemlenmiştir. Yük koşulları, test konfigürasyonları ve yorulma ömür sonuçları makalede detaylıca anlatılmıştır. Sonlu elemanlar analizi ve gerinim ölçer sonuçlarının birbiri ile uyumlu olduğu ve yük arttıkça yorulma ömrünün azaldığı gözlemlenmiştir. Gövdenin belirlenen noktalarında gerilim değerleri, yük artışı ile lineer olarak artmıştır. Ancak yük değişimi ile yorulma ömrü arasındaki ilişki doğrusal değildir. Yükteki yüzde elli artış, yorulma ömrünü yaklaşık yüzde yetmiş beş azaltmıştır. Çalışmanın amacı, öncelikle sonlu elemanlar çalışmalarının güvenilirliğinden testler ile karşılaştırma yaparak emin olmak, ilerleyen çalışmalar ile birlikte diferansiyel kovanının ömür tahmininde faydalı bir kaynak olacak şekilde ve daha fazla yük ile daha az çevrimde test gerçekleştirerek ürünün güvenilirliğinden emin olunabilecek alt yapıyı hazırlamaktır.
Abstract
In this study, the stress values obtained from commercial finite element analysis software ANSYS® and stress values measured by strain gauges applied on an axle housing in test environment were compared. The axle housing is a test sample from heavy duty commercial vehicles. Besides from stress values comparison, fatigue behavior of the housing was observed under gradually increased loading conditions via hydraulic loaded test benches. Load conditions, configuration change steps, test parameters and fatigue life results will be explained in detail. It was observed that the results of FEA and strain gauge are coherent to each other and as the load was increased, the fatigue life decreased. The stress values in specified points of housing increase linearly with the load increment. However, as predicted, the relationship between load change and fatigue life is not linear. For instance, fifty percent increase in load reduces life by about seventy-five percent. The aim of the study is firstly correlate the FEA results by comparing with the test measurements and then try to observe the effect of load increase on the fatigue life which will be a beneficial source for estimation of the life of the axle housing under diverse loadings in the further studies.