ÁVRH HLI ÍKOVÉ VÝZTUHY A DEFOELEME TU SVOČ FST 2009



Podobné dokumenty
SOUČASNÝ STAV PASIVNÍ BEZPEČNOSTI KOLEJOVÝCH VOZIDEL A TRENDY DO BUDOUCNA

TECHNOLOGIE VÝROBY HLAVY MOTORU MOTOCYKLU JAWA 50 SVOČ FST 2014

KONSTRUKČNÍ NÁVRH HYDRAULICKÉHO LISOVACÍHO ZAŘÍZENÍ PRO VÝUKOVÉ ÚČELY SVOČ FST 20010

Petr Macher Západočeská univerzita v Plzni Univerzitní 8, Plzeň Česká republika

Zvyšování kvality výuky technických oborů

Zadání vzorové úlohy výpočet stability integrálního duralového panelu křídla

Modelování tvářecích procesů - nové možnosti laboratorního tváření

FSI analýza brzdového kotouče tramvaje

Příloha č. 1 Zadávací dokumentace TECHNICKÁ SPECIFIKACE

TEPELNÉ ZPRACOVÁNÍ KONSTRUKČNÍCH OCELÍ SVOČ Jana Martínková, Západočeská univerzita v Plzni, Univerzitní 8, Plzeň Česká republika

Jakub Maier TF, IŘT, II.ročník Konstruování s podporou počítačů I. Návrh automobilu s karosérií pro 3D tisk

VR_132_Nákup proměnného dopravního značení pro Dopravní VaV centrum. Dodávka Předzvěstného vozíku LED dle specifikace PPK-VOZ

Virtuální zajištění funkčnosti vozu (FEM) Výpočty v oblasti karosérie

TÉMATA DIPLOMOVÝCH /BAKALÁŘSKÝCH PRACÍ 2015/2016 ŠKODA Electric, Plzeň

Výpočtová studie 2D modelu stroje - Frotor

Zkoušky těsnosti převodovek tramvajových vozidel (zkušební stand )

Mobilní povodňové zábrany

Konstrukce soustružnického nože s VBD pomocí SW Catia V5 SVOČ FST Marek Urban (marekurban@seznam.cz)

PEVNOSTNÍ MATERIÁLY V KAROSÉRII

OPTIMALIZACE SVAŘOVACÍCH PARAMETRŮ PŘI ODPOROVÉM BODOVÉM SVAŘOVÁNÍ KOMBINOVANÝCH MATERIÁLŮ

Pístové spalovací motory 2 pohyblivé části motoru

INTEGROVANÁ VERZE DOKUMENTU. SMĚRNICE RADY ze dne 17. prosince 1992

1.1 ŘETĚZOVÝ DOPRAVNÍK

STROJOVÝ SPODEK AUTOMOBILU

(Text s významem EEA) COM(2000) 172 final 2000/0075(AVC) (Podáno Komisí: 3. dubna 2000)

Výzva k předložení nabídky

FAKULTA STAVEBNÍ VUT V BRNĚ PŘIJÍMACÍ ŘÍZENÍ DO MNSP STAVEBNÍ INŽENÝRSTVÍ PRO AKADEMICKÝ ROK

NÁVRH A REALIZACE NC ŘÍZENÍ PRO PODÉLNOU A PŘÍČNOU OSU SOUSTRUHU SVOČ FST 2010

PARAMETRICKÉ PROGRAMOVÁNÍ SOUČÁSTI V ŘÍDICÍM SYSTÉMU HEIDENHAIN SVOČ FST 2015

INTERPLAN CZ s.r.o., Purkyňova 79a, Brno, tel Vypracoval: ing. M Honců, tel

Svařované podlahové rošty. Svařované podlahové rošty. Svařované offshore rošty. Svařované rošty s děrovaným plechem

Sady: Úchyty se vstupem pro kabeláž

Revidovaný překlad právního předpisu Evropských společenství SMĚRNICE RADY. ze dne 6. února 1970

Sady: Nastavitelná ramena

Návrhy témat ročníkových prací třídy S 2 pro šk. r. 2016/2017. Ing. J. Novák Strojírenská technologie, Praxe, Kontrola a měření, CNC

PRODUKTIVNÍ TECHNOLOGIE VÝROBY PROTOTYPOVÝCH UTVAŘEČŮ NA ŘEZNÝCH NÁSTROJÍCH SVOČ FST 2016

Technické výpočty = virtuální zajištění funkčnosti vozu (FEM)

U vojenské nemocnice 1200, , Praha 6 zadavatele Osoba zastupující plk. prof. MUDr. Miroslavem Zavoralem, Ph.D. zuzana.konvalinova@uvn.

- Červeně označeny změny - Přeškrtnutý text vypuštěn

Článek ZVLÁŠTNÍ PŘEDPISY PRO VYLEPŠENÉ TERÉNNÍ VOZY (SKUPINA T3)

Požární odolnost. sádrokartonových systémů Lafarge Gips

Přední ochranné konstrukce chránící při převrácení úzkorozchodných kolových zemědělských a lesnických traktorů (kodifikované znění) ***I

Kupní smlouva. Mgr. Josef Gilbert Matuška, starosta. (dále jen kupující ) na jedné straně. (dále jen prodávající ) na straně druhé.

Malá měřicí drezína MMD pro měření geometrie tratě

Lisování nerozebíratelných spojů rámových konstrukcí

Zvyšování kvality výuky technických oborů

VIRTUÁLNÍ SIMULACE S VYUŽITÍM BIOMECHANICKÝCH MODELŮ ČLOVĚKA JAKO PODPORA SOUDNÍHO ZNALECTVÍ

Způsob zadání veřejné zakázky: zjednodušené podlimitní řízení. Dodatečné informace č. 1

KONSTRUKCE MOSTU S MOŽNOSTÍ POČÍTAČOVÉHO MĚŘENÍ STAVU NAPĚTÍ TENZOMETRY

Technická specifikace automobilů pro část E

OVMT Mechanické zkoušky

SOUTĚŽNÍ PŘEHLÍDKA STUDENTSKÝCH PRACÍ FST 2007 KONSTRUKČNÍ ŘEŠENÍ KINEMATIKY VÝMĚNÍKU NÁSTROJŮ PRO VERTIKÁLNÍ OBRÁBĚCÍ CENTRO ŘADY MCV.

Analýza dynamiky pádu sportovní branky, vč. souvisejících aspektů týkajících se materiálu

NUMERICKÉ MODELOVÁNÍ ZDIVA. 1. Současný stav problematiky

Bc. Michal Burda, Západočeská univerzita v Plzni, Univerzitní 8, Plzeň Česká republika

TECHNICKÁ SPECIFIKACE 1.vymezené části

4 Spojovací a kloubové hřídele

TESTY ŠKODA ROOMSTER, Hořovice

ZAČÍNÁME. špičkové technologie. SolidCAM + SolidWorks ÚSPORA ČASU. nová revoluční technologie frézování. Plně integrované v ýrobní ře šení

TVORBA TECHNOLOGICKÉHO MAKRA V SYSTÉMU KOVOPROG SVOČ FST Karel Zeman, V Zátiší 159, Zbůch, Česká republika

(Nelegislativní akty) ROZHODNUTÍ

POŽÁRNĚ BEZPEČNOSTNÍ ŘEŠENÍ

J. RALLYCROSS 1. ŘÁD MEZINÁRODNÍHO MISTROVSTVÍ

DEMONSTRAČNÍ JÍZDY Volný závod rallycross

Příloha 1. Poškození jednotlivých dílů vozidel skupiny 1-4 DN 1 DN 2 DN 3 DN 1 DN 2 DN 1 DN 2 DN 3 DN 1 DN 2 DN 3

Vyhláška č. 167/2002 Sb.

ČOS vydání ČESKÝ OBRANNÝ STANDARD CHARAKTERISTIKY CÍLŮ NEOBRNĚNÁ VOZIDLA, VRTULNÍKY A POLNÍ OPEVNĚNÍ

Modul č. 1 Technologie montáže a metrologie

AUTO-KLIMA Bohemia s. r. o.

Otočný stůl nové koncepce pro multifunkční obráběcí centrum

NEXIS 32 rel Generátor fází výstavby TDA mikro

(Nelegislativní akty) NAŘÍZENÍ

Č. j. VZ/S98/03-151/3616/03-Ši V Brně dne

Položky na montáž zařízení MaR připočtěte do části MaR pod položky za dodávku zařízení MaR.

dan(t)ube Spirálové trouby Ocel pro všechny cesty voestalpine Krems Finaltechnik GmbH

Průvodní zpráva ke statickému výpočtu

Návrhy témat dlouhodobých maturitních prací třídy S4 ve šk. r. 2015/2016

DEHNcon-H. U rodinných domků nebo nízkých budov může instalace holých, neizolovaných vodičů představovat problém s nebezpečím přiblížení k vnitřním

Simulace toku materiálu při tváření pomocí software PAM-STAMP

Subaru odhaluje nový model SUBARU BRZ

RÁM P ÍV SU SE SKLÁP CÍ NÁSTAVBOU

TECHNICKÁ SPECIFIKACE

3D SIMULACE PĚCHOVÁNÍ A PRODLUŽOVÁNÍ KOVÁŘSKÉHO INGOTU I 45

Traktory Massey Ferguson řady MF 4700 s kabinou a výkonem kw (75-95 hp) představují nový standard víceúčelových traktorů

TECHNICKÁ SPECIFIKACE 2. vymezené části

10 Navrhování na účinky požáru

SAMOOBSLUŽNÉ BEZPEČNOSTNÍ BOXY PRO PARKOVÁNÍ JÍZDNÍCH KOL

Určeno posluchačům Fakulty stavební ČVUT v Praze

Výrobky válcované za tepla z jemnozrnných svařitelných konstrukčních ocelí termomechanicky válcované. Technické dodací podmínky

7 Prostý beton. 7.1 Úvod. 7.2 Mezní stavy únosnosti. Prostý beton

POŽADOVANÁ TECHNICKÁ SPECIFIKACE TECHNOLOGIÍ OBSAŽENÝCH V PD A VÝKAZU VÝMĚR

CENTRUM ODBORNÉ PŘÍPRAVY

KONSTRUKČNÍ NÁVRH ÚHLOVÉ KYVADLOVÉ NÁPRAVY

PRODEJ VOZIDEL AUKCE (15:00) VÝBĚROVÉ ŘÍZENÍ NA PRODEJ VYŘAZENÝCH MOTOROVÝCH VOZIDEL

LESNÍ TECHNIKA HARVESTOROVÉ HLAVICE H742 H752 H270 H H HD H480

POŽÁRNĚ ODOLNÉ SYSTÉMY

KOMERČNÍ SKLADOVACÍ SILA

Úplně nový Felt AR představuje všechno, co se inženýři z Feltu naučili v průběhu dvou desetiletí, kdy se snažili posouvat hranice výkonnosti našich

PROČ JET JEN Z MÍSTA A DO B KDYŽ VÁS PŘEDSTAVIVOST PŘENESE KAMKOLIV.

PRODEJ VOZIDEL AUKCE (15:00) VÝBĚROVÉ ŘÍZENÍ NA PRODEJ VYŘAZENÝCH MOTOROVÝCH VOZIDEL

Transkript:

ÁVRH HLI ÍKOVÉ VÝZTUHY A DEFOELEME TU SVOČ FST 2009 Bc. Jakub Řezníček, Západočeská univerzita v Plzni, Univerzitní 8, 306 14 Plzeň Česká republika ABSTRAKT Diplomová práce, která je podkladem tohoto textu se zabývá návrhem hliníkové výztuhy a defoelementu. Příčná výztuha s defoelementem tvoří nárazníkový systém, který je součástí deformačních zón automobilu. Úkolem nárazníkového systému je chránit důležité součásti automobilu před nárazem. Cílem této práce je snížení hmotnosti celého nárazníkového systému, který je v současnosti vyráběn z vysoko pevnostního plechu, při zachování crashových parametrů a výrobních nákladů. Snížení hmotnosti bylo dosaženo použitím hliníkové slitiny EN AW-6082. Pro zachování crashových parametrů byla celá konstrukce navržena a odzkoušena pomocí softwaru PamCrash2008. Jelikož je použitá hliníková slitina mnohem dražší než ocelový plech použitý u současné konstrukce musel jsem pro udržení výrobních nákladů výrazně zjednodušit a tím také zlevnit celý výrobní proces. Toho jsem dosáhl použitím výkresových profilů. KLÍČOVÁ SLOVA Příčná výztuha, Defoelement, Rcar, Výkresový profil, Přední náraz, Bumper test. ÚVOD Úkolem mé diplomové práce je navrhnout nárazníkový systém pro automobil Škoda Fabia, který bude mít nižší hmotnost stejné crashové parametry a výrobní náklady jako současná konstrukce. Nárazníkový systém slouží k ochraně důležitých součástí jako např. chladič, motor a nosné části karoserie před nárazem. Maximální rychlost nárazu, při kterém je nárazníkový systém schopen automobil ochránit je 15 km/h. Konstrukce nárazníkového systému musí odpovídat normám organizace Rcar. Řešení zadaného problému jsem spatřil v návrhu dvou vhodných výkresových profilů, které by tvořily defoelementy a příčnou výztuhu. POPIS ÁRAZ ÍKOVÉHO SYSTÉMU AUTOMOBILU ŠKODA FABIA Nárazníkový systém je svařenec složený z osmi součástí viz Obr.1. Všechny jeho součásti jsou vyrobeny z vysoko pevnostního ocelového plechu. POZ. součást 1 -příčná výztuha 2 -uzavírací plech 3 -vnitřní část defoelementu 4 -vnější část defoelementu 5 -přípojná deska 5 4 3 2 1 OBR.1 SESTAVA ÁRAZ ÍKOVÉHO SYSTÉMU

POŽADAVKY A ÁRAZ ÍKOVÝ SYSTÉM DLE OREM RCAR Normy R-CAR mají za úkol snižovat materiální škody na automobilech při dopravních nehodách. Na rozdíl od norem EURO NCAP, které hodnotí a stanovují zachování prostoru pro přežití posádky v automobilu při dopravní nehodě. Proto crash testy dle R-CAR probíhají při nižších rychlostech než testy dle EURO NCAP. Výstupem z testů dle R-CAR jsou finanční prostředky nutné k uhrazení opravy automobilu po crash testu. Aby nárazníkový systém vyhověl normám R-CAR musí úspěšně absolvovat 3 crashové testy. Přední náraz Zadní náraz Bumper test Jako úspěšně absolvovaný crash test dle norem R-CAR lze považovat test, při kterém jsou materiální škody na automobilu co možná nejmenší a snadno odstranitelné. Nedojde tedy k: Trvalé deformaci podélníků větší než 2mm. Netěsnosti všech chladicích systémů (chlazení motoru, nasávaného vzduch, klimatizace) Poškození motoru Přední náraz Průběh testu: Automobil pohybující se rychlostí 15 km/h naráží čelně do bariery. Hmotnost automobilu činí součet pohotovostní hmotnosti + 75 kg Automobil je vůči bariéře přesazen o 40% ze strany od řidiče viz Obr.2 Pro vyhodnocení deformací karoserie se proměřují body karoserie číslo 1-8 a 20-29 viz Obr.5 Ѐˍ U-přesazení (40%) B-celková šířka automobilu R-poloměr zaoblení bariery (150mm) F-testovaný automobil A-úhel sklonu bariéry (10 0 ) Obr.2 Přední náraz

Zadní náraz Průběh testu Do stojícího automobilu zezadu naráží mobilní bariera o hmotnosti 1400 kg a rychlosti 15 km/h. Hmotnost automobilu činí součet pohotovostní hmotnosti + 75 kg Mobilní bariera je oproti automobilu přesazena o 40% viz Obr. 3 Automobil je oproti mobilní bariéře pootočen o 10 0 viz Obr. 4 Pro vyhodnocení deformací karoserie se proměřují body karoserie číslo 40-51, 25-27 a 30-35 viz Obr.5. F-testovací automobil MB-mobilní bariera H-výška bariery (700 mm) h-vzdálenost bariery od podlahy (200 mm) r-poloměr zaoblení (50mm) Obr.3 Zadní náraz boční pohled 薸 И U-přesazení 40% R-poloměr zaoblení (150 mm) B-celková šířka automobilu Obr.4 Zadní náraz horní pohled

Obr.5 Zobrazení měřených bodů po nárazové zkoušce Bumpre test Při bumper testu vozidlo naráží do bariéry představující nárazník jiného auta. Tato bariéra je umístěna v předepsané výšce a je proto nutné aby nárazník splnil dvě podmínky navíc oproti dvěma předešlým testům. Geometrie při přijetí automobilu k bariéře musí dojít k 100% překrytí bariéry a nárazníku Stabilita nárazník musí být dostatečně široký, 宠 aby Ո při svislém pohybu vozidla např. brzdění zůstával ve vzájemném překrytí s druhým nárazníkem (bariérou) Průběh testu Automobil jedoucí rychlostí 15 km/h čelně naráží do bariéry viz. Obr.6 Hmotnost automobilu činí součet pohotovostní hmotnosti + 75 kg Obr.6 Pohled na automobil před nárazem do bariery

ZÍSKÁ Í MATERIÁLOVÝCH VLAST OSTÍ Aby bylo možné co nejpřesněji vystihnout chování materiálu ve výpočetní programu PamCRASH, ve kterém budou prováděny veškeré výpočty týkající se simulací crash testů, je nutné získat záznamy z tahové zkoušky příslušného material, které budou sloužit pro jeho definici. Na Grafu 1 je zobrazené porovnání tahových křivek naměřených na trhacím stroji a vypočtených programme PamCrash2008. Graf.1 Porovnání křivky naměřené během zkoušky tahem a křivky vypočtené při simulaci tahové zkoušky 荀 Ռ Namodelovaná zkušební tyč odpovídá rozměrům tyčí zkoušených. Zkušební tyč je namodelovaná jako plocha, které je přiřazena patřičná tloušťka. Velikost elementů je 5mm. Uprostřed zkušební tyče je z důvodu řízeného vytvoření krčku namodelováno zúžení. Jeden konec tyče je pevně vetknut a druhému konci je definován posuv, viz Obr.7. Pro získání záznamu síly je na tyči definovaná Section force. Informace o posuvu jsou získány z dvou bodů umístěných ve vzájemné vzdálenosti 50mm. Tato vzdálenost odpovídá vzdálenosti čelistí extenzometru použitým při tahové zkoušce. Uzly s definovaným posuvem Uzly pro měření posuvu Vetknuté uzly Obr.7 Model zkušební tyče pro PamCrash2008

KO STRUKCE DEFOELEME TU Obrys defoelementu je podobný současné variantě. Při použití podobného tvaru jako u původní varianty a materiálu, který má podstatně menší pevnost bylo nutné tento fakt vyvážit zvýšením kvadratického momentu. Toho bylo dosaženo dvojitou stěnou defoelementu viz.obr.8. Tyto stěny jsou vhodně propojeny příčkami, které mají rozdílné délky a tloušťky čímž lze do velké míry ovlivňovat postup deformace. Mechanismus deformace spočívá v postupné deformaci přední a střední části do spodní části. Defoelement se tak zdeformuje na 1/3 své původní délky. Výhodami této konstrukce je velká činná délka a velký počet možností, kterými lze ovlivňovat způsob deformace a tím nastavit ideální charakteristiku deformační síly. Nevýhodou této konstrukce je značná nevyváženost deformační síly viz Graf 2 a v porovnání s původní variantou vyšší hmotnost. I přes tyto nevýhody považuji tuti variantu za úspěšnou a podrobím jí dalším testům v kombinaci s příčnou výztuhou. Při těchto testech se budu snažit využít výhody vysokého počtu možností změny průběhu deformační síly na odstranění největší nevýhody v podobě nevyváženosti deformační síly. 荀 Ռ Obr.8 Defoelement v 3.2 s konturou poměrného přetvoření Graf2 Charakteristika deformace defoelementu

KO STRUKCE PŘÍČ É VÝZTUHY Tato varianta příčné výztuhy se skládá z jediné součásti. Jako polotovar je zde použit výkresový profil. Tvar tohoto profilu odpovídá prohnutému U-profilu s dvojitými stěnami vyztuženými žebry viz Obr.9. Dvojité vodorovné stěny umožňují použít neuzavřený profil. Tyto stěny mají totiž dostatečně velký kvadratický moment průřezu a jsou tak schopné zabránit nevhodné deformaci profilu rozevření a tím ztrátě velikosti deformační síly. Tato tyto výhody: Vysoká deformační síla viz Graf 3 Jednoduchá konstrukce Jednoduché výrobní operace Nízké výrobní náklady Nevýhodou této konstrukce je, že musí být konstantní průřez v celé délce příčné výztuhy. Mnohem výhodnější by bylo některá místa vyztužit a některá zeslabit. Tím by se dosáhlo rovnoměrnějšího průběhu napětí a snížil by se poměr hmotnosti ku spotřebované energii nárazu. Tato nevýhoda je daná použitou výrobní technologií pro výrobu výkresových profilů. 荀 Ռ Obr.9 Příčná výztuha v.3 s konturou ekvivalentního napětí Graf 0.1 Charakteristika deformace příčné výztuhy varianty 3

SESTAVA ÁRAZ ÍKOVÉHO SYSTÉMU. U navrhované varianty došlo k hmotnostní úspoře 0,8 kg. Celá sestava obsahuje 4x méně součástí než sestava současná což umožní značné snížení výrobních nákladů. Crashové paramatry má navrhovaná sestava lapší než současná sestava. Poz. součást 1 2 1 -Defoelement 2 Příčná výztuha Obr.10 Sestava navrhovaného nárazníkového systému ZÁVĚR A DOPORUČE Í Navrhovaná sestava splňuje všechny podmínky, které byly stanoveny příslušnými normami Rcar a zadavatelem diplomové práce. Nedořešenou otázkou zůstává výše výrobních nákladů. Ty jsou totiž u současné variant utajené a není tak možné objektivní porovnání s navrhovanou variantou. 荀 Ռ Aby mohlo dojít k nasazení této konstrukce do provozu bude nutné celý nárazníkový system vyrobyt a podrobit ho reálným zkouškám. Výroba několika testovacích kusů a jejich odzkoušení by však znamenali vysokou finanční částku, která je pro potřeby této diplomové práce nereálná. PODĚKOVÁ Í Tato diplomová práce by nemohla vzniknout bez pomoci firmy Mecas ESI, která mi zapůjčila program PamCrash2008 a výpočetní model automobilu Škoda Fabia. A ZČU v Plzni, která poskytla technické a materiální zabezpečení pro tvorbu experimentů a tahových zkoušek.