היום ננתח את תנאי העבודה, סביבת השימוש, ניתוח עייפות וכו' של בלם הדיסק הסרן הקדמי של המכונית. מבנה הנדסי סביר צריך לעמוד בדרישות של חוזק, קשיחות וחיי עייפות. ביניהם, הסיבה השכיחה לכישלון היא נזקי עייפות. עם זאת, העומס המחזורי המופעל במהלך ניתוח העייפות של בלם הדיסק בציר הקדמי של הרכב הוא בדרך כלל יותר. העומס המופעל על ידי ניתוח כוח קטן בהרבה, כך שלא ניתן לפתור את בעיית כשל העייפות על ידי ניתוח חוזק סטטי.
בתהליך הנהיגה, אם לא יינקטו כמה אמצעים יעילים למניעת כשל עייפות, יהיה אובדן גדול ובזבוז של כוח אדם ומשאבים חומריים. אין סימנים לכשל עייפות, ומאוחר מדי למנוע זאת. זה גרם למספר רב של תאונות דרכים קשות. אפילו שיטות הזיהוי הטכניות המתקדמות במחקר המדעי אינן יכולות לחזות זאת במדויק. לכן, לפני לימוד בעיית כשל הסדק של דיסק הבלמים בציר הקדמי של גשר משאית כבדה, יש ללמוד תחילה את נזקי העייפות של דיסק הבלמים.
ישנם מספר מאפיינים של נזקי עייפות של בלמי דיסק של סרן קדמי לרכב. די באופטימיזציה של המבנה המקומי כדי לשפר את חיי העייפות של המבנה עבור המבנה כולו; נזקי עייפות חייבים להצטבר על פני תקופה; דרך חקר נזקי העייפות במקרו ואת המנגנון האופייני של הסדק ברמה המיקרוסקופית ניתן לסכם כגורמים הגורמים לשבר עייפות.
שיטת ניתוח מתח-עייפות
מכיוון שהחלקים המבניים חייבים להיות תחת פעולה של עומסים מתחלפים, לאחר פרק זמן, לאחר היסטוריית זמן מסוימת, מתרחש כשל עייפות, והמדד המשמש לתיאור היסטוריית הזמן של תקופת הלידה הוא חיי העייפות. חיי עייפות מתייחסים למספר או לזמן הטעינה המחזורית שחווה חלק מתחילת הפעולה ועד לכישלון.
מכיוון שניתוח עייפות צריך לקחת בחשבון גורמים רבים, כגון צורת עומס, תכונות מכניות של החומר וכו'. כאשר העומס מסובך יותר, חישוב חיי העייפות יהיה קשה יותר. נכון לעכשיו, לא חישוב תיאורטי ולא ניתוח אלמנטים סופיים יכולים להשיג דיוק גבוה, אלא רק הערכה.
נכון לעכשיו, קיימות מספר שיטות לחישוב חיי עייפות, כלומר PS1 כגון שיטת מתח נומינלי, שיטת מתח מקומי, שיטת מכניקת שבר וכו'.
שיטת מתח נומינלי P9: עקומת SN משמשת כנקודת ההתחלה, וגורמים שונים כגון גיאומטריית חלקים ושיטות עיבוד נחשבים במלואם לביצוע תכנון עייפות. שליחה היא שיטה נפוצה. פרק זה משתמש בחוק ההפצה ובמבחן של חיי עייפות נומינליים בניתוח חיי עייפות, הסתברות זו מוגדרת בדרך כלל כשיעור ההישרדות P, הידוע גם בשם מהימנות. על סמך זה, ניתן לקבוע את ערך החיים N. כל ערך שיעור הישרדות מתאים לעקומת חיים של מתח, אז קרא לזה עקומת PSN.
עקומת ה-SN המתקבלת באמצעות הערכת עקומת ה-PSN מתאימה רק לדגימות סטנדרטיות, השונה מאוד מהגודל והמבנה הגיאומטרי בפועל של דיסק הבלם, ולכן יש לתקן אותה מבחינת חיים וחוזק. בעת תיקון עקומת SN, הגורמים הבאים נחשבים בעיקר:
א) השפעת ריכוז המתח
עבור עיבוד של חלקים מכניים, בשל הצורה ודרישות העיבוד, אין מנוס מלהיות חלקים לא רציפים מסוימים כגון חתכים משתנים, חורים, כתפיים וכו', וסביר להניח שיתרחש ריכוז מתח בחלקים אלה. מה שמשפיע באופן רציני על ביצועי העייפות של הרכיבים. בשלב זה, גורם השפעה זה נקרא גורם ריכוז הלחץ האפקטיבי. ריכוז המתח נחשב כבר בתוצאות המחושבות על ידי תוכנת האלמנטים הסופיים. לכן, בעת תיקון עקומת SN, אין צורך לשקול את ההשפעה של גורם הריכוז התיאורטי.
ב) השפעת גודל הרכיב
מהבדיקה עולה כי חוזק העייפות של הרכיב עומד ביחס הפוך לגודל הגודל. ככל שהגודל גדול יותר, חוזק העייפות נמוך יותר. בדרך כלל, גורם הגודל E משמש לתיאור אפקט הגודל. לפי גודל דיסק הבלם והמדריך לתכנון מכני, בחר £=0.78.
ג) השפעת מצב פני השטח
ללא קשר לחספוס של עיבוד פני השטח ושיטת החיזוק, הגדר את מקדם מצב פני השטח=1.
ד) השפעת שיטת הטעינה
לאותו רכיב יש עוצמות עייפות שונות בשיטות העמסה שונות (כיפוף, מתח ודחיסה ופיתול). בדרך כלל, נעשה שימוש בגורמי עומס כדי לאפיין את ההשפעה של שיטות העמסה על חוזק העייפות. על פי הכוח האמיתי של בלם הדיסק הסרן הקדמי של המכונית, נלקח מקדם העומס.
ה) השפעת הלחץ הממוצע
בתהליך של ניתוח עייפות באמצעות ANSYS, מקדם השפעת הלחץ הממוצע צריך להתבצע בשיטת התיקון הממוצע.