Afin d'obtenir de meilleures performances et une meilleure qualité, la conception et la fabrication des roues utilisent un certain nombre d'essais de roues (test de flexion rotative, essai de fatigue radiale et test d'impact) pour s'assurer que la roue répond aux exigences de sécurité. Le test est très long et coûteux. La simulation informatique de ces tests peut réduire considérablement le temps et les coûts nécessaires à la conception d'une roue. Dans cette étude, les éléments finis dynamiques non linéaires sont utilisés pour simuler le test d’impact des roues SAE.
Le gabarit utilisé pour l’essai d’impact comprend un percuteur avec un poids spécifié. L'essai est destiné à simuler les conditions réelles d'impact du véhicule. L'ensemble pneu-roue est monté à un angle de 13 ° par rapport au plan vertical, l'arête du poids étant alignée sur le rayon extérieur de la jante. Le percuteur est tombé d'une hauteur spécifiée au-dessus du point le plus haut de l'ensemble roue-pneu et entre en contact avec la bride extérieure de la roue. En raison de la géométrie irrégulière de la roue, le modèle par éléments finis Une étude de convergence de maillage est réalisée pour assurer la convergence du modèle de maillage. L'attaquant est supposé être des éléments rigides. Initialement, l’attaquant contacte la zone la plus haute de la roue et la vitesse initiale de l’attaquant est calculée à partir de la hauteur de l’impact. Les déformations simulées à deux endroits sur le disque sont vérifiées par des mesures expérimentales par des jauges de contrainte. Le paramètre d'endommagement d'une roue pendant le test d'impact est une densité d'énergie de contrainte à partir du résultat calculé.
La prédiction d'une défaillance de roue à l'impact est basée sur la condition qu'une rupture se produira si la densité d'énergie de déformation maximale de la roue pendant l'essai de choc dépasse le travail plastique total du matériau de la roue à partir de l'essai de traction. Les résultats simulés de ce travail montrent que le travail plastique total peut être utilisé efficacement comme critère de fracture pour prédire la rupture de la roue en aluminium forgé lors de l’impact.
Un impact plus fort ou plus fort peut être utilisé pour effectuer le test afin de produire la rupture à l'impact.
Dans cette étude, l’analyse par éléments finis dynamiques non linéaires est effectuée pour simuler une roue en aluminium forgé lors du test d’impact SAE. Le paramètre d'endommagement structurel de la roue est estimé par la densité d'énergie de déformation, et le critère de rupture est basé sur le travail plastique total du matériau de la roue. La simulation par ordinateur du test d’impact des roues peut réduire considérablement le temps et les coûts nécessaires pour finaliser la conception d’une roue.
