Many truck components are manufactured using cold formed steel. The fatigue properties of the metal sheets are considered known but it is unclear how the fatigue properties are affected after the cold forming. At Scania CV, there are results indicating that the fatigue properties could be affected by the cold forming process. In this report, the fatigue strength is investigated for cold formed steel using FE-simulations and physical experiments.

The report focuses on the bumper brackets in a truck. Compared to previous simulations performed at Scania CV, this report includes residual strains and stresses caused by the forming. In the forming simulations, a Chaboche model is adjusted to strain and stress data measured for an equivalent 50 classed material tested in the 90°-direction of the hot rolling direction. This is the same direction as the first principal stress direction during the fatigue experiments.

Physical fatigue experiments were performed in two separate cases: Opening respectively closing of the brackets with a pulsating load ratio of 0.05. An acceptance criterion load was estimated by adjusting Wöhler curves to the experimental data. The estimated load was used to simulate the fatigue experiments by considering the residual strains from the forming.

The results show that the traditionally used acceptance criterion for field stress is conservative for cold formed steel. It is recommended to continue using this acceptance criterion. This conclusion could be motivated by performing fatigue experiments with a load ratio, R = −1, which would require a modification to the used fixture.

Många lastbilskomponenter är tillverkade i kallbockad plåt. Utmattningsegenskaperna anses kända för den oformade plåten men det är oklart hur utmattningsegenskaperna påverkas av kallbockningen. På Scania CV finns det resultat som pekar på att utmattningshållfastheten skulle kunna påverkas av kallformningsprocessen. I denna rapport undersöks utmattningshållfastheten i kallbockad plåt med hjälp av FE-simuleringar och fysiska experiment.

Undersökningen fokuserar på stötfångarfästet. Jämfört med tidigare simuleringar genomförda på Scania CV inkluderar denna rapport de resttöjningar och spänningar som uppkommer under formningen. I formningssimuleringen används en Chabochemodell anpassad till töj- och spänningsdata uppmätta för ett likvärdigt 50-klassat material testat axiellt i 90°-riktningen mot varmvalsningsriktningen, det vill säga i samma riktning som den första huvudspänningen verkar under utmattningstesterna.

Fysiska utmattningsexperiment genomfördes för två fall: Öppnande respektive stängande av fästena med en pulserande lasttkvot på 0,05. Genom att anpassa Wöhlerkurvor till experimenten skattades en last till det valda acceptanskriteriet. Den skattade lasten användes sedan för att simulera utmattningsprovningen med hänsyn tagen till resttöjningarna från formningen.

Resultaten visar att det traditionellt använda acceptanskriteriet för fältspänning är konservativt även för en bockad plåt. Det rekommenderas att fortsätta använda detta acceptanskriterium. Denna slutsats kan stärkas av att genomföra utmattningsprov för lastkvot, R = −1, vilket skulle kräva en modifiering av den nu använda fixturen.