بوش های بازوی کنترلی در یکی از سخت ترین محیط ها در سیستم تعلیق خودرو کار می کنند. آنها تحت بارگذاری کامپوزیت چند محوری قرار می گیرند که شامل فشار محوری (ورودی های عمودی جاده)، برش شعاعی (نیروهای جانبی پیچ) و تنش های پیچشی (ورودی های ترمز، شتاب و فرمان) می شود. این حالت تنش پیچیده و متغیر با زمان بسیار شدیدتر از بارگذاری تک محوری است و دلیل اصلی این است که خستگی حالت شکست غالب این اجزا در طول عمر مفید آنها باقی میماند. بوشینگ بازوی کنترل VDI 4D0407181H به طور خاص برای مقاومت در برابر این محیط سخت چند محوری طراحی شده است که دارای هندسه بهینه و فرمول الاستومری پیشرفته برای مقاومت در برابر شروع ترک تحت برش، فشرده سازی و پیچش ترکیبی است.
شایع ترین نوع شکست خستگی با تشکیل ترک های ریز در مواد الاستومری شروع می شود. این شکستگیهای کوچک در مناطقی پدید میآیند که استرس موضعی قابل توجهی را تجربه میکنند و زمانی که تحت نیروهای چرخهای مداوم قرار میگیرند، به آرامی گسترش مییابند. پس از شروع، شکستگیها به پارگیهای بزرگتر تبدیل میشوند که در نهایت منجر به کاهش سفتی، افزایش شلی و تغییر تراز تعلیق میشود. این پیشرفت تدریجی است: ترک های ریز ابتدا به دلیل بارهای برشی و کششی مکرر ایجاد می شوند، سپس ادغام می شوند و در طول مسیرهای حداکثر تنش اصلی یا سطوح برشی گسترش می یابند.
نقاط شروع کرک دلخواه نیستند. مدل سازی المان محدود (FEM) به طور قابل اعتماد نشان می دهد که مهم ترین غلظت تنش در مناطق خاص ایجاد می شود:
لبه های آستین فلزی داخلی، جایی که تغییرات ناگهانی در هندسه منجر به تغییرات تنش شدید می شود.
مکان هایی که تغییرات ناگهانی در ضخامت لاستیک وجود دارد، مانند گوشه ها یا مراحل طراحی الاستومر.
نواحی مجاور رابط فلز-لاستیک متصل شده، به ویژه زمانی که در معرض تنش برشی و لایه برداری همزمان قرار می گیرند.
در شرایط خستگی چرخه بالا (معمولاً بیش از 106 چرخه، مرتبط با طول عمر معمولی وسایل نقلیه)، عامل اصلی مؤثر بر رشد ترکها تنش برشی اوج است. متفاوت از خستگی کششی که در فلزات دیده می شود، لاستیک خستگی را تجربه می کند که به طور قابل توجهی تحت تأثیر برش قرار می گیرد زیرا ساختارهای مولکولی در سراسر سطوح برشی کشیده و پاره می شوند. شبیهسازیهای تحلیل المان محدود نشان میدهند که بیشترین تنش برشی اغلب با نقاطی که در ابتدا ریزترکها تشکیل میشوند همسو میشود، در نتیجه این ایده تقویت میشود که برش به عنوان مکانیزم کلیدی در محیطهای عملی چند محوری عمل میکند. بوش های طراحی شده برای افزایش دوام خستگی از استراتژی های مختلفی در ساخت خود برای به تعویق انداختن شروع ترک و کاهش پیشرفت آنها استفاده می کنند:
طرح ضخامت لاستیکی تنظیم شده برای کاهش غلظت استرس بالا و ایجاد توزیع یکنواخت تر میدان های تنش. انتقالات هندسی تصفیه شده، مانند فیله ها، پخ ها، یا تغییرات تدریجی در ضخامت، برای کاهش نقاط تنش موضعی. نظارت جدی بر کیفیت رابط اتصال برای جلوگیری از لایه برداری زودرس که می تواند به مکان های جدید برای شروع منجر شود.
این استراتژی ها با کاهش دامنه تنش برشی اوج و کاهش سرعت رشد ترک، به طور موثر طول عمر خستگی را افزایش می دهند. با ترکیب همه این اصول، بوش بازوی کنترل VDI 4D0407181H مقاومت بالایی در برابر خستگی در چرخه بالا نشان میدهد، که از طریق میلیونها چرخه در آزمایش چند محوره پویا تأیید شده است که بارهای تعلیق در دنیای واقعی را تکرار میکند. در کاربردهای دنیای واقعی، بوشهای پریمیوم در شرایطی که سرعت بارگذاری آنها را به میزان قابل توجهی کاهش میدهند، نشان میدهند. برای تحمل میلیون ها چرخه با کاهش کمی در عملکرد. درک این فرآیندهای خستگی و نحوه ارتباط آنها با تنش برشی چند محوری در نوآوری بوشینگ معاصر ضروری شده است. با کمک تجزیه و تحلیل پیچیده المان محدود، ارزیابی مواد و همبستگی با سناریوهای دنیای واقعی، مهندسان اکنون میتوانند خرابیهای خستگی را قبل از آشکار شدن پیشبینی کرده و به آن رسیدگی کنند، که منجر به اجزای تعلیق میشود که قابل اعتمادتر هستند و عمر مفید بیشتری دارند.
