تعیین استحکام خستگی اتصال جوش در رام زیر موتور با استفاده از آزمون خستگی تجمعی و مدل سازی عددی

رام زیر موتور یکی از قطعات حساس مجموعه سیستم تعلیق است که به روش فرم دهی ورق همراه با اتصالات جوش تولید می شود. واماندگی آن می تواند خطرات جبران ناپذیری در خودرو بوجود آورد. در شرایط کارکرد خودرو، رام تحت بارگذاری نوسانی قرار می گیرد و فرایند تولید و جوشکاری می تواند بر عمر قطعه تاثیرگذار باشد. در این تحقیق حد دوام خستگی پرچرخه رام در ناحیه اتصال جوش به سیستم فرمان به روش تجربی مورد ارزیابی قرار گرفت. لذا در اولین مرحله قطعه در ناحیه مذکور همراه با جوشها توسط روشهای المان محدود شبیه سازی شد تا ضمن شناسایی ناحیه بحرانی، رابطه نیروی اعمالی با تنش کششی جوش بدست آید. سپس با استفاده از آزمونهای مختلف خستگی عمر قطعه مورد ارزیابی قرار گرفت. بر اساس نتایج المان محدود، تنها در بارگذاری کششی قطعه مورد نظر در ناحیه مشخصی از جوش تحت تنشهای کششی قرار می گیرد و محل شروع ترک در آزمونهای خستگی تصدیق کننده این موضوع است. همچنین رابطه بارگذاری در ناحیه سیستم فرمان و تنش جوش نسبتا خطی است. بر اساس آزمونهای لوکاتی خستگی حد دوام با استفاده از تجمیع آثار خستگی 2/1 برابر نیروی اعمالی در خودرو بدست آمد که شرایط کارکرد ایمنی را برای قطعه پیش بینی می کند. همچنین نتایج آزمون خستگی پله ای ضمن تصدیق نتایج آزمون لوکاتی تجمعی، نشان داد که موقعیت شروع ترک در قطعات مختلف از یک محل شروع می شود، ولی نحوه رشد ترک در قطعات می تواند متفاوت باشد که به چگونگی فرایند تولید قطعه وابسته است.

Keywords:

رام زیر موتور , اتصال جوش , آزمون خستگی پرچرخه , روشهای المان محدود , رشد ترک