Vytvoření a validace výpočtového FEM modelu kliky dveří pro crashové výpočty
Loading...
Date
Authors
ORCID
Advisor
Referee
Mark
B
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Publisher
Vysoké učení technické v Brně. Fakulta strojního inženýrství
Abstract
Cieľom tejto diplomovej práce bolo vytvoriť komponentný model multivýstuhy kľučky dverí, použitá v modeloch koncernu Volkswagen, ktorý je možný použiť v crashových výpočtoch. Naladiť jeho parametre tak, aby svojim chovaním najviac odpovedal skutočnej súčiastke. V teoretickej časti sa najprv predstavili súčasné predpisy organizácie Euro NCAP týkajúce sa testovania a hodnotenia pasívnej bezpečnosti nových vozidiel. Pozornosť sa zamerala na hodnotenie skúšok bočného nárazu, pri ktorých sa prejavili následky porušenia multivýstuhy v najväčšej miere. Ukázali sa dôvody snahy o simuláciu reálneho chovania multivýstuhy, faktory, ktoré iniciovali vznik danej témy. Praktická časť práce sa začína tvorbou FEM siete súčiastky na základe jej 3D CAD modelu, popisom požiadaviek na kvalitu siete, použitých nástrojov a postupov. Ďalej sa preskúmali charaktery skutočných namáhaní oblasti kľučky dverí pri bočnom náraze, na základe čoho sa navrhli komponentné skúšky na validáciu simulačného modelu. Experimentálny výskum zahrňoval skúšku zaťaženia multivýstuhy na ohyb a na krútenie, po troch vzorkách. Po vykonaní experimentov sa ich výsledky porovnali s hodnotami odpovedajúcich simulácií. Podľa odchýlok sa vykonali úpravy simulačného modelu: spresnila sa sieť konečných prvkov, nastavil sa nový materiálový model s mechanizmom porušení a nadefinovali sa skutočné materiálové vlastnosti použitého termoplastu. V záveru sa opäť porovnali miesta porušenia a závislosti nameraných hodnôt so simulačnými, obdŕžané výsledky sa vyhodnotili.
The aim of this master’s thesis was to create a component model of a door handle stiffener used by the Volkswagen concern, which can be used for crash computations. Also to tune its parameters the way, its behavior corresponds the most to the real part’s. In the theoretical part the current regulations of the Euro NCAP are presented, concerning the testing and evaluation of the passive safety of new vehicles. Attention is focused on the evaluation of the side impact barrier tests, where the effect of the door handle stiffener’s damage is reflected the most. Shown are the reasons for the effort to simulate the real behavior of the stiffener, the factors, which initialized the born of the studied problem. The practical part starts with the creation of the FEM mesh of the part based on its 3D CAD model, also describes the requirements for the mesh quality, as well as the used tools and methods. Further on investigated are the characters of real damages of the door handle area during side impacts, based on which the component tests are proposed for the validation of the simulation model. Experimental research consists of the stiffener’s testing for simple bend and twist loads, three specimens each. After the execution of the tests the results get compared with the corresponding simulations. Modifications are made on the model according to the acquired results: refinement of the FEM mesh, new material model usage with failure for shell elements and definition of real material characteristics for the used thermoplastics. The latest obtained simulation dependencies are compared with the measured values again, the results are evaluated at last.
The aim of this master’s thesis was to create a component model of a door handle stiffener used by the Volkswagen concern, which can be used for crash computations. Also to tune its parameters the way, its behavior corresponds the most to the real part’s. In the theoretical part the current regulations of the Euro NCAP are presented, concerning the testing and evaluation of the passive safety of new vehicles. Attention is focused on the evaluation of the side impact barrier tests, where the effect of the door handle stiffener’s damage is reflected the most. Shown are the reasons for the effort to simulate the real behavior of the stiffener, the factors, which initialized the born of the studied problem. The practical part starts with the creation of the FEM mesh of the part based on its 3D CAD model, also describes the requirements for the mesh quality, as well as the used tools and methods. Further on investigated are the characters of real damages of the door handle area during side impacts, based on which the component tests are proposed for the validation of the simulation model. Experimental research consists of the stiffener’s testing for simple bend and twist loads, three specimens each. After the execution of the tests the results get compared with the corresponding simulations. Modifications are made on the model according to the acquired results: refinement of the FEM mesh, new material model usage with failure for shell elements and definition of real material characteristics for the used thermoplastics. The latest obtained simulation dependencies are compared with the measured values again, the results are evaluated at last.
Description
Citation
RAFFAI, P. Vytvoření a validace výpočtového FEM modelu kliky dveří pro crashové výpočty [online]. Brno: Vysoké učení technické v Brně. Fakulta strojního inženýrství. 2012.
Document type
Document version
Date of access to the full text
Language of document
sk
Study field
Automobilní a dopravní inženýrství
Comittee
doc. Ing. Pavel Novotný, Ph.D. (předseda)
prof. Ing. Václav Píštěk, DrSc. (místopředseda)
doc. Ing. Zdeněk Kaplan, CSc. (člen)
Ing. Karel Štěpánek (člen)
prof. Ing. František Havlíček, CSc. (člen)
Date of acceptance
2012-06-12
Defence
V průběhu obhajoby student seznámil komisi s obsahem a závěry své práce. V návaznosti na to zodpověděl otázky oponenta a následující otázky členů zkušební komise:
1. Jak budou výsledky práce uplatněny u zadavatele?
2. Jaké změny by připadaly v úvahu u geometrického tvaru multivýztuhy kliky?
3. Můžete uvést srovnání podobných konstrukčních řešení u vozidel jiných výrobců?
4. Byl do výpočtového modelu zahrnut vliv rychlosti deformace?
5. Jaký model porušení byl v simulaci použit? Využíval nějaká kriteria?
Result of defence
práce byla úspěšně obhájena
Document licence
Přístup k plnému textu prostřednictvím internetu byl licenční smlouvou omezen na dobu 10 roku/let