Avancées en ingénierie automobile
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Abstrait

Application of Immersion Ultrasonic Testing For Non-Contact Quality Evaluation of Magnetically Impelled Arc Butt Welded Drive Shafts of Motor Vehicles

Paweł Kustroń, Marcin Korzeniowski, Tomasz Piwowarczyk et Paweł Sokołowski

L'article présente des méthodes ultrasoniques contemporaines qui peuvent être appliquées pour évaluer la qualité des composants d'entraînement de transmission des véhicules automobiles. Les questions d'analyse non destructive des discontinuités dans les arbres de transmission fabriqués, actuellement constitués de tubes à paroi mince, ont été étudiées dans cette étude. Les éléments de l'arbre de transmission ont été assemblés à l'aide d'une méthode novatrice appelée soudage bout à bout à l'arc à impulsion magnétique (MIAB). Pendant de nombreuses années, un défi majeur pour les ingénieurs travaillant avec des techniques ultrasoniques consistait à assembler des composants à paroi mince (ayant une épaisseur inférieure à 3 mm). En plus de cette limitation, le problème de géométrie variable des bavures de soudure sur le périmètre de soudure a été mis en évidence. Pour réduire l'impact des facteurs mentionnés, les ondes pseudo-surface (aussi appelées ondes latérales) ont été appliquées dans cette étude. Afin de sélectionner les paramètres optimaux de propagation du faisceau ultrasonore et de comprendre les phénomènes physico-acoustiques, la modélisation par la méthode des éléments finis a été réalisée. Les phénomènes de transformation des ondes sur la frontière médiane et de réflexions sur les défauts artificiels ont été analysés par modélisation numérique.

Les résultats de l'analyse numérique ont été confirmés par la recherche expérimentale de l'UT. Les joints soudés MIAB fabriqués ont été testés en utilisant une configuration expérimentale réalisée en interne. Les configurations sélectionnées avec différentes formes et dimensions d'échantillons et divers paramètres de processus ont été étudiés. Les résultats confirment l'utilité des ondes ultrasonores pseudo-surface dans l'évaluation de la qualité UT des éléments soudés MIAB des arbres de transmission des véhicules automobiles.