Development of a Methodology for Mechanical Testing of Steel Samples for Predicting the Durability of Vehicle Wheel Rims
Loading...
Date
2023
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Publisher
Elsevier B.V.
Abstract
ENG: The reliability and durability of parts of aggregates and mechanisms of motor vehicles depend on the efficiency of the basic and responsible load-bearing structures. The responsible elements of the motor vehicle are the wheel rims, whose reliability will increase the energy efficiency of the motor vehicle as a whole. One of the directions for increasing the reliability of wheel rims is the use of optimized low-pearlite steels with the increased impact strength of the 10HFTBch type. When determining the mechanical characteristics of steels with increased impact strength, it is worth considering a mixed form of failure; therefore, the scheme of four-point asymmetric bending is optimal for laboratory research. Conditions of mixed failure for an oblique crack lead to a 25–45% decrease in the value of ΔКІm* relatively to the stress intensity factor ΔКІ* obtained for the pure I mode. The same can be said about the II mode, when ΔКІІ* determined during the growth of an oblique crack is 10% smaller than the value of ΔКІІ*, which is calculated for the pure mode of failure, This indicates an increase in the fatigue crack growth rate for mixed failure compared to pure modes.
UKR: Від працездатності основних і відповідальних несучих конструкцій залежить надійність і довговічність деталей агрегатів і механізмів автотранспорту. Відповідальними елементами автотранспорту є колісні диски, надійність яких підвищить енергоефективність автотранспорту в цілому. Одним із напрямів підвищення надійності колісних ободів є використання оптимізованих малоперлітних сталей з підвищеною ударною міцністю типу 10HFTBch. При визначенні механічних характеристик сталей з підвищеною ударною в'язкістю варто враховувати змішану форму руйнування; тому оптимальною для лабораторних досліджень є схема чотириточкового асиметричного згинання. Умови змішаного руйнування для косої тріщини призводять до зниження значення ΔКІm* на 25–45 % відносно коефіцієнта інтенсивності напружень ΔКІ*, отриманого для чистої І моди. Те саме можна сказати і про ІІ режим, коли ΔКІІ*, визначене під час росту косої тріщини, на 10 % менше значення ΔКІІ*, розрахованого для чистого режиму руйнування, що свідчить про збільшення втомної тріщини. швидкість зростання для змішаних відмов порівняно з чистими режимами.
UKR: Від працездатності основних і відповідальних несучих конструкцій залежить надійність і довговічність деталей агрегатів і механізмів автотранспорту. Відповідальними елементами автотранспорту є колісні диски, надійність яких підвищить енергоефективність автотранспорту в цілому. Одним із напрямів підвищення надійності колісних ободів є використання оптимізованих малоперлітних сталей з підвищеною ударною міцністю типу 10HFTBch. При визначенні механічних характеристик сталей з підвищеною ударною в'язкістю варто враховувати змішану форму руйнування; тому оптимальною для лабораторних досліджень є схема чотириточкового асиметричного згинання. Умови змішаного руйнування для косої тріщини призводять до зниження значення ΔКІm* на 25–45 % відносно коефіцієнта інтенсивності напружень ΔКІ*, отриманого для чистої І моди. Те саме можна сказати і про ІІ режим, коли ΔКІІ*, визначене під час росту косої тріщини, на 10 % менше значення ΔКІІ*, розрахованого для чистого режиму руйнування, що свідчить про збільшення втомної тріщини. швидкість зростання для змішаних відмов порівняно з чистими режимами.
Description
S. Belodedenko: ORCID 0000-0002-5768-594X; K. Baiul: ORCID 0000-0003-1426-7956
Keywords
impact strength, stresses, fatigue crack, wheel testing, ударна міцність, напруги, втомна тріщина, випробування колеса, КГМ
Citation
Belodedenko S., Hrechanyi O., Vasilchenko T., Baiul K., Hrechana A. Development of a Methodology for Mechanical Testing of Steel Samples for Predicting the Durability of Vehicle Wheel Rims. Results in Engineering. 2023. Vol. 18. 101117. DOI: https://doi.org/10.1016/j.rineng.2023.101117.