Denna studie är ett examensarbete som varit den avslutande delen i Maskiningenjörsprogrammet med inriktning produktutveckling på Högskolan i Borås. Spänningstillstånd har undersökts kring trycksatta cylindriska kanaler i hydraulikblock för att utveckla och utforma konstruktionsregler. Genom finita elementmetoden har den maximala ekvivalenta spänningen enligt von Mises beräknats för olika geometrier, såsom en enda kanal, två parallella kanaler, två korsande kanaler samt två mötande kanaler placerade långt från väggen i det hydrauliska blocket. Spänningstillståndet har också studerats för parallella kanaler nära en yttre vägg i blocket. Studien omfattar olika kanaldiameter på varierande avstånd mellan kanal-kanal och kanal-vägg. Vissa riktlinjer är formulerade för bestämda material i hydrauliska block i syfte att undvika plasticering och utmattning. Spänningstillståndet i borrspetsar har också studerats. Mer exakta värden för radier måste dock vara tillgängliga för att formulera konstruktionsregler för borrspetsar.

Bottenstycket i en motorcykelframgaffel utsätts för cykliska belastningar med hög mittspänning. Öhlins Racing har vid prövning identifierat att det på grund av dessa kan uppstå mycket höga spänningskoncentrationer i o-ringsspår placerade i bottenstycket, vilka kan leda till högcykelutmattningsbrott. O-ringsspåren är närmst rektangulära med mycket små hörnradier i vilka problematiken uppkommer. För att lösa detta och förhindra brott har ett nytt spår tagits fram. Med hjälp av modellering med finita elementmetoden samt utmattningsanalys utvärderades originalspåret och ett nytt spår utvecklades och simulerades. I den nya geometrin har, utöver hållfasthet, hänsyn tagits till o-ringens tätningsförmåga, klämrisken vid montage, samt produktionstekniska aspekter. Det nya spåret innebär en ökning av den nedre kälradien från 0,4 mm till 0,6 mm jämfört med originalet och åstadkommer en estimerad livslängdsförbättring på över 500 gånger.

The purpose of this thesis is to investigate the fatigue life of two components in different hydraulic quick couplings. The crack which initiates the fatigue failure usually occurs in the bottom of one of the threads. Thus, the threads in the coupling are carefully investigated. A few different approaches for determining the fatigue life are studied for each component. CAD (Computer Aided Design) models for both components are created and analyzed with FEM (Finite Element Method). By analyzing these components with FEM the stresses and the strains are calculated. These values for stress and strain are used to determine the fatigue life for the different components. The first component is suffering from high cycle fatigue. Four different approaches for high cycle fatigue are investigated. These four are Wöhler-curve, Haigh-diagram, von Mises fatigue criterion and Mises-Sines fatigue criterion. It was found that all of them but the von Mises fatigue criterion give a good approximation of the fatigue life. von Mises fatigue criterion does not consider the midstress, which can be a reason for this. The three other approaches indicate that the component will be suffering from fatigue, but will be relatively close to infinite life. The Wöhler-curve indicates that the component will withstand about 470 000 loading cycles. Compared to the experimental tests where the component withstands about 700 000 loading cycles, it can be said that the approach is a good estimation of the fatigue life. Approximated material data are used. For further work it is essential to obtain experimental material data for better approximation of the fatigue life. The second component is suffering from low cycle fatigue, which means that different approaches are needed. The approaches are originally from Coffin-Manson and Morrow. A total of four low cycle fatigue criterion have been studied. The first one is made by CoffinManson and takes the plastic strain in to account, the second is made by Morrow and takes both the elastic and the plastic strain in to account.  The third is a modification of Morrow’s criterion, and will consider the midstresses as well. The fourth is a simplification of Morrow’s criterion where more common material parameters are used. These four have been compared and it can be seen that the CoffinManson criterion gives the best approximation of the reality. The Coffin-Manson criterion gives an approximation of 50 000 loading cycles to fatigue failure which, compared to that the experimental tests suffered from fatigue failure after about 40 000 loading cycles, is a good estimation of the fatigue life.

Utmattning av stålmaterial är ett fenomen som varit känt i närmare 190 år men trots det är det fortfarande långt ifrån helt utforskat. Utmattningsegenskaper hos grundmaterial och svetsar är idag relativt utforskat, medan områden som utmattningsegenskaper hos kallformade stålprofiler fortfarande mer eller mindre är outforskat. Med utforskningen av utmattningsegenskaper hos kallformade stålprofiler som huvudsyfte delades examensarbetet upp i två delar. En överliggande kranbomsoptimering med huvudmålet att sänka vikten så mycket som möjligt med hjälp av materialbyte till ett mer höghållfast stål och optimal användning av material med avseende på utmattning. Den andra delen av examensarbetet är en framtagning av en provkropp med huvudmålet att kunna testa utmattningsegenskaper för kallformade stålprofiler samt att ge dimensionerande värden till kranbomsoptimeringen. Provstavsframtagningen resulterade i tre versioner av provkroppar som i teorin ska ge utmattningsegenskaper i longitudinell riktning för kallformade stålprofiler. Eftersom provstavarna inte kunde prövas på grund av tidsbrist baserades kranbomsoptimeringen på teoretiska värden. Resultatet av kranbomsoptimeringen var att vikten kunde sänkas från 1027 kg till 435 kg utan att påverka andra beaktade kranegenskaper. / Even though fatigue in steel structures is a phenomenon that was discovered almost 190 years ago it is still far from fully explored. The fatigue properties of base materials and welded materials are currently relatively well known, but the fatigue properties of cold-formed steel profiles are still more or less unknown. With the investigation of fatigue properties of cold-formed steel profiles as the main purpose, this master thesis was divided into two parts. An overhead optimization of a crane with the main goal of reducing weight as much as possible with the help of upgrading materials to higher strength steels and using the materials in an optimal way with respect to fatigue. The second part of the master thesis is the development of a test specimen with the main goal of testing the fatigue properties of cold-formed steel profiles and to provide dimensioning values for the optimization of the crane. The development of test specimen resulted in three versions of specimens which in theory will provide fatigue properties in the longitudinal direction for cold-formed steel profiles. Since the test specimens could not be tested because of shortage of time, the optimization of the crane had to be based on theoretical values. The results of the optimization were that the weight could be lowered from 1027 kg to 435 kg without affecting any other consideration characteristics of the crane.