Change search
CiteExportLink to record
Permanent link

Direct link
Cite
Citation style
  • apa
  • harvard1
  • ieee
  • modern-language-association-8th-edition
  • vancouver
  • Other style
More styles
Language
  • de-DE
  • en-GB
  • en-US
  • fi-FI
  • nn-NO
  • nn-NB
  • sv-SE
  • Other locale
More languages
Output format
  • html
  • text
  • asciidoc
  • rtf
Fatigue Investigations of Flexible Hoses
KTH, School of Engineering Sciences (SCI), Solid Mechanics (Dept.), Solid Mechanics (Div.).
2017 (English)Independent thesis Advanced level (degree of Master (Two Years)), 20 credits / 30 HE creditsStudent thesisAlternative title
Utmattningsundersökning av flexibla slangar (Swedish)
Abstract [en]

Flexible hoses are used in the exhaust systems of trucks to decouple the vibrations betweenthe engine and chassis mounted components. These stainless steel parts have tosustain high thermal loads from the exhaust gas and vibrations from the engine and road.The combination of complex geometry and thermo-mechanical loading makes the fatiguelife prediction difficult in flexible hoses. This thesis focuses on developing a method for assessing the durability in these components. The method includes how to measure theload history in six degrees of freedom using the hexapod method, how to model the heattransfer and assess the thermal effects on the fatigue life using a parametric study, andhow to calculate the fatigue life from the measured load history by using the strain-basedlife approach. In addition, equivalent loads were defined for all degrees of freedom fromwhich the fatigue life was calculated and compared to the previous results. This approach saves the computation time considerably, while its accuracy is under questions.The exhaust gas temperature was observed to have the largest effect on the fatiguelife of the flexible hose. In complex stripwound hoses, plastic deformation occurs dueto a high thermal gradient through the wall thickness. This plastic deformation can contributeto stiffening of stripwound hoses. It was not possible to include the thermal stress in the calculations of the fatigue life from the load histories due to the linearity assumption,while they could be included when the equivalent loads were used. The calculated damage from the load histories was not comparable with the damage calculated fromthe equivalent loads. This is caused mainly by neglecting the effects of multiaxial loading in the equivalent loads. Further physical tests are required to validate and improvethe presented method herein.

Abstract [sv]

Flexibla slangar används i avgassystem i lastbilar för att frikoppla vibrationer mellanmotor och chassi. Dessa stålslangar måste klara av höga termiska belastningar från avgaser och vibrationer från motor och väg. Kombinationen av komplex geometri och termomekanisk belastning gör utmattningsberäkningar besvärliga. Denna avhandling fokuserar på att utveckla en metod för att undersöka utmattningslivslängd för dessa komponenter. Metoden omfattar hur man mäter belastningshistorien i sex  hjälp av hexapodmetoden, hur man modellerar värmeöverföringen och utvärderar termiska effekter på livslängd med en parametrisk studie och hur man beräknar livslängd från flera belastningshistorier med hjälp av totaltöjningsmetoden. Dessutom undersökslivslängden från ekvivalenta laster baserat på belastningshistorierna.Parametriska studien visade att avgastemperaturen har den största effekten på livslängden.I komplexa flexibla slangar uppstår plastisk deformation på grund av en högtermisk gradient genom väggtjockleken. Den plastiska deformation kan bidra till att slangarna blir styvare. Det var inte möjligt att inkludera termiska spänningar i beräkningarna av livslängden från belastningshistorierna på grund av linjäritetsantagandet. Termiskaspänningar kan inkluderas i utmattningsberäkningarna från ekvivalenta lasterna. Detfinns dock obesvarade frågor angående giltigheten av ekvivalenta lasterna. Skadan beräknadfrån lasthistoriken var inte jämförbar med skadan beräknad från motsvarande ekvivalenta laster. Simuleringsresultat borde jämföras med fysiska tester i det avseendet.

Place, publisher, year, edition, pages
2017. , p. 57
National Category
Applied Mechanics
Identifiers
URN: urn:nbn:se:kth:diva-223952OAI: oai:DiVA.org:kth-223952DiVA, id: diva2:1188292
External cooperation
Scania
Subject / course
Solid Mechanics
Supervisors
Examiners
Available from: 2018-03-07 Created: 2018-03-07 Last updated: 2018-03-07Bibliographically approved

Open Access in DiVA

No full text in DiVA

By organisation
Solid Mechanics (Div.)
Applied Mechanics

Search outside of DiVA

GoogleGoogle Scholar

urn-nbn

Altmetric score

urn-nbn
Total: 40 hits
CiteExportLink to record
Permanent link

Direct link
Cite
Citation style
  • apa
  • harvard1
  • ieee
  • modern-language-association-8th-edition
  • vancouver
  • Other style
More styles
Language
  • de-DE
  • en-GB
  • en-US
  • fi-FI
  • nn-NO
  • nn-NB
  • sv-SE
  • Other locale
More languages
Output format
  • html
  • text
  • asciidoc
  • rtf