Alüminyum alaşımlı jantların çift eksen yorulma davranışının incelenmesi ve optimizasyonu

Aracın en önemli güvenlik parçalarından biri olan jantlar, statik ve dinamik yükler altında çalışmasından dolayı hayati öneme sahip parçalardır. Bu yüzden tasarım sürecinde, kullanılacağı araç özelliklerine, otomotiv standartlarına ve test şartnamelerine göre jant üzerinde meydana gelecek maksimum yüklere göre analiz edilir. Mekanik analizler dikkate alınarak tasarımı gerçekleştirilen jantlar numune üretiminin ardından mekanik testlere tabi tutulur. Çift eksen yorulma (Zwarp) testi, dinamik viraj yorulması testi, radyal yorulma testi, dik darbe testi, 13° darbe testi mekanik testlerden bazılarıdır. Kritik tekrar sayısına ulaşan değişken yükler jantlarda yorulma hasarı meydana getirebilir. Bu çalışma kapsamında SAE J2562 çift eksen yorulma (Zwarp) testi standardına uygun şekilde jantların değişken yol koşullarında yorulma davranışları incelenmiştir. Yapılan incelemede Minitab istatistik programı ile deney tasarımları hazırlanarak LBF.WheelStrength mühendislik yazılımı ile analiz edilmiştir. Deney tasarımı yöntemi, birden fazla parametrenin incelenerek sonuca etkisinin belirlenmesini sağlamıştır. Jantın çift eksen yorulma dayanımına etki eden kol boşaltma ölçüleri, kol kalınlığı, bijon konumu gibi 16 geometrik parametrenin etkisi incelenmiş ve etkili olan parametreler minimum gerilme – ağırlık sağlayacak şekilde optimize edilmiştir. Sonlu elemanlar modelinin doğrulanması amacıyla aynı sınır koşullarında, SAE J2562 standardına göre CMS Jant firmasının test tezgahında jantın deneysel çift eksen yorulma testi yapılmıştır. Yorulma çatlağı meydana gelen modelde tasarım iyileştirmesi ile maksimum gerilme değeri düşürülüp, minimum ağırlıkta testten uygun sonuç elde edilmesi sağlanmıştır.