汽车工业中的疲劳试验

约翰·塔尔塔利亚
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什么是疲劳测试?

疲劳是任何涉及到交替的,或循环的,应力或应变的东西,这种加载可以导致损伤或开裂的应力远远低于材料或组件的屈服强度。

我们把100到10000次的循环称为低循环疲劳(LCF),超过10000次的循环称为高循环疲劳(HCF)。考虑到汽车或其部件可能有数百万辆自行车,这一点很重要。

汽车领域的yabo娱乐vip疲劳最常用的材料和零件是什么?

在材料方面,汽车扇区主要yabo娱乐vip用于结构部件的钢,铸铝用于气缸体和头部,以及曲轴的铸铁。铝越来越多地包含在车身板和车辆的结构部件内。也就是说,由于所涉及的负载和温度,诸如卡车的较大车辆可以在诸如头部和块的部件中使用铸铁。然而,钢和铝是越来越多的方式形成:液压成形以产生管状部件的目的是减少与较旧的固体杆或板结构相比材料的重量。yabo娱乐vip

出于疲劳测试的目的,我们可以将材料用用入车辆和动力系的结构部件。yabo娱乐vip汽车的结构部件包括门和运行板的中心支柱。其他结构部件包括框架,保险杠,支架,发动机支架,座椅零件,座椅靠背和轮子,所有这些都是从振动的角度测试的材料和组件水平上的测试,同样像碰撞价值一样多。由于费用和复杂性,头部和块通常不会疲劳;头部和块通常是用优惠券样本测试的疲劳,这些样品是已经从部件中切除和加工的测试标本。然而,曲轴和整个发动机仍然仍然经过测力计测试,具有严重的过温和负载条件。

疲劳测试在测试不同材料时如何不同,复合材料与金属?yabo娱乐vip

在汽车制造业,聚合物基质复合材料(PMC)使用碳纤维增强聚合物(CFRP)。与金属相比,这些材料为疲劳测试提供了有趣的挑战。yabo娱乐vip从建立测试本身的角度来看,复合测试需要先进的加工技术,以避免纤维拔出,敏感的载荷电池测量低负荷和先进的夹持技术,以避免金属不发生的抓地骨折。

由于他们的各向异性性质,PMCS呈现了另一个挑战。这些材料的性质随方向而变化,因此涉及毯子方法的叠yabo娱乐vip层技术旨在去除各向异性。结果,任何疲劳测试都需要考虑叠层结构的装载方向。

是否有可能导致变化的材料,技术,方法或工具的趋势?yabo娱乐vip

虽然内部基本原则疲劳试验在过去的50年里没有改变,试样测试肯定经历了一次重大的改革。应变寿命疲劳信息的试验控制和分析数据的数字化是疲劳试验中最大的变化。

一个非常重要的发展是“准时制”制造方法的日益普及,这在行业内正在获得牵动。这促使制造商评估如何减少疲劳测试阶段的时间。自然,较长的试验周期需要特定的时间框架,而加速疲劳试验频率将对疲劳试验样品中产生的温度产生影响,这可能会改变所需的结果和条件。

在行业内,最终目标是在目前的LCF/HCF测试基础上增加超高循环疲劳(VHCF)测试,这将更准确地预测汽车行业的长期疲劳寿命。VHCF方法涉及对疲劳试验的彻底重新思考。目前,VHCF测试开发主要是将声波通过样品,而不是目前的技术,通过移动伺服液压驱动器将疲劳应变应用于样品。

我们正在努力实现的另一个重大变化是材料疲劳试验的建模。yabo娱乐vip模型预计将引入虚拟铸造和测试过程,这是行业的一个重大变化。这些虚拟过程将不可避免地为当前的物理金属加工和测试方法带来巨大的节省,因为认证材料需要大量的费用。yabo娱乐vip

生命预测是一个大型研究领域,这将使制造商能够修改他们的流程,以便快速为材料提供增强的性能,并改善其产品和车辆的性能。yabo娱乐vip

新的制造技术,如3 d打印技术,将提出新的挑战。最终,在这个阶段,我们还不能准确地预测这些材料在抗疲劳方面的巨大优势(或劣势)。yabo娱乐vip随着我们收集到更多关于它们制造和性能的信息,我们将看到它们的使用增加。

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