MÔ HÌNH HÓA VÀ PHÂN TÍCH TĨNH VÀNH BÁNH XE Ô TÔ  SỬ DỤNG PHƯƠNG PHÁP PHÂN TÍCH PHẦN TỬ HỮU HẠN

Trần Công Chi

doi:10.34238/tnu-jst.9952

MÔ HÌNH HÓA VÀ PHÂN TÍCH TĨNH VÀNH BÁNH XE Ô TÔ SỬ DỤNG PHƯƠNG PHÁP PHÂN TÍCH PHẦN TỬ HỮU HẠN

Thông tin bài báo

Ngày nhận bài: 23/03/24 Ngày hoàn thiện: 29/05/24 Ngày đăng: 30/05/24

Các tác giả

Trần Công Chi , Trường Đại học Lâm nghiệp

Tóm tắt

Bài báo này trình bày kết quả của nghiên cứu về mô hình hóa và phân tích tĩnh của một loại kết cấu vành bánh xe ô tô bằng phương pháp phân tích phần tử hữu hạn (FEA). Năm loại vật liệu khác nhau được sử dụng trong kết cấu này, bao gồm thép AISI 1020, hợp kim nhôm AA7075, hợp kim Magie AZ91, hợp kim titan Ti-6Al-4V và composite có sợi các bon gia cường (composite-sợi các bon). Kết quả phân tích cho thấy thép AISI 1020 có khối lượng lớn nhất 27,92 kg; hợp kim Magie AZ91 có mức chuyển vị lớn nhất và hệ số an toàn (FOS) thấp nhất tương ứng là 1,495 mm và 2,55. Trong khi đó composite-sợi các bon có khối lượng, biến dạng thấp nhất tương ứng 6,36 kg và 0,234 mm, đồng thời hệ số an toàn cao nhất là 37,4. Tuy nhiên, cần lưu ý rằng loại vật liệu này có thể dễ dàng bị nứt hoặc vỡ dưới tác động mạnh và khó sửa chữa sau khi bị hư hỏng. Kết quả nghiên cứu này cung cấp thông tin để lựa chọn vật liệu phù hợp cho vành bánh xe ô tô, là cơ sở tham khảo trong việc cải thiện hiệu suất và độ bền của vành bánh xe trong quá trình vận hành và đảm bảo an toàn cho người sử dụng.

Từ khóa

Mô hình hóa; Phân tích tĩnh; Vành bánh xe; Ô tô; FEA

Toàn văn:

PDF

Tài liệu tham khảo

[1] E. Desnica, M. Đurđev, B. Vaščić, R. Turmanidze, and P. Dašić, "Determination of a safety factor of a car wheel rim using finite element analysis in solidworks," Applied Engineering Letters, vol. 7, no. 4, pp. 163-171, 2022.

[2] G. Lu and T. Yu, Energy absorption of structures and materials, Elsevier, 2003.

[3] G. Leister, Passenger car tires and wheels: Development-Manufacturing-Application, Springer, 2018.

[4] P. Mahajan, R. Ishar, and D. Prajapati, "Static analysis of truck wheel rim using ANSYS Software," International Journal of Management, IT and Engineering, vol. 7, no. 1, pp. 104-121, 2017.

[5] Y. Sanjaya, A. R. Prabowo, F. Imaduddin, and N. A. B. Nordin, "Design and analysis of mesh size subjected to wheel rim convergence using finite element method," Procedia Structural Integrity, vol. 33, pp. 51-58, 2021.

[6] N. K. P. Kankariya and S. Pimple, "Three Piece Wheel Rim Weight Reduction by Finite Element Analysis," International Journal of Engineering Research & Technology, vol. 9, no. 4, pp. 440-442, 2020.

[7] W. K. Gadwala, "Modeling and analysis of car wheel rim for weight optimization to use additive manufacturing process," Materials Today: Proceedings, vol. 62, pp. 336-345, 2022.

[8] H. Fathi, Z. El-Sayegh, J. Ren, and M. El-Gindy, "Modeling and Validation of a Passenger Car Tire Using Finite Element Analysis," Vehicles, vol. 6, no. 1, pp. 384-402, 2024.

[9] T. Korkut, E. Armakan, O. Ozaydin, K. Ozdemir, and A. Goren, "Design and comparative strength analysis of wheel rims of a lightweight electric vehicle using Al6063 T6 and Al5083 aluminium alloys," Journal of Achievements in Materials and Manufacturing Engineering, vol. 99, no. 2, pp. 57-63, 2020.

[10] M. Zanchini, D. Longhi, S. Mantovani, F. Puglisi, and M. Giacalone, "Fatigue and failure analysis of aluminium and composite automotive wheel rims: Experimental and numerical investigation," Engineering Failure Analysis, vol. 146, 2023, Art. no. 107064.

[11] M. N. Ahmad and W. M. W. Muhamad, "Application of Size Optimization on Steel Wheel Rim," Applied Mechanics and Materials, vol. 315, pp. 309-314, 2013.

[12] T. S. Prasad, T. Krishnaiah, J. M. Iliyas, and M. J. Reddy, "A review on modeling and analysis of car wheel rim using CATIA & ANSYS," International Journal of Innovative Science and Modern Engineering (IJISME), vol. 2319, 2014, Art. no. 6386.

[13] A. A. Luo, "Magnesium casting technology for structural applications," Journal of Magnesium and Alloys, vol. 1, no. 1, pp. 2-22, 2013.

[14] C. Moosbrugger, Engineering properties of magnesium alloys, ASM International, Ohio, USA, 2017.

[15] V. Karthi, N. Ramanan, and J. J. M. Hillary, "Design and analysis of alloy wheel rim," International Journal of Innovative Research in Science, Engineering and Technology, vol. 3, no. 2, pp. 71-77, 2014.

[16] S. Y. Kandukuri, A. Pai, and M. Manikandan, "Scope of carbon fibre-reinforced polymer wheel rims for formula student racecars: A finite element analytical approach," Journal of The Institution of Engineers (India): Series C, vol. 103, no. 4, pp. 939-948, 2022.

[17] T. T. N. Pham, Q. C. Nguyen, and T. C. Nguyen, "Research of design and durability assessment of automobile wheel rims," Journal of Science and Technology, Hanoi University of Industry, vol. 57, no. 5, pp. 84-89, 2021.

[18] P. Cang, X. Zhang, and W. Cui, "Static and Modal Models of Automotive Wheel Hubs Based on Lightweight Design and Cost-Effectiveness," Applied Sciences, vol. 13, no. 18, 2023, Art. no. 10164.

"Times New Roman",serif;mso-fareast-font-family:"Times New Roman";mso-ansi-language:

PT-BR;mso-fareast-language:ZH-CN;mso-bidi-language:AR-SA'>

style='mso-element:field-end'>

DOI: https://doi.org/10.34238/tnu-jst.9952

Các bài báo tham chiếu

Hiện tại không có bài báo tham chiếu



Ghi nhớ