PRZEGLĄD MECHANICZNY 5/2015
20 ROK WYD. LXXIV ZESZYT 5/2015
Numeryczna analiza stanu napr´˝enia nadbudowy pod∏ogi kompozytowej do zastosowania w pojazdach dostawczych *) Numerical analysis of the stress state of the composite floor structure assigned to an application in vans LESZEK CZECHOWSKI MARIA KOTE¸KO MARCIN JANKOWSKI Streszczenie: Prezentowana praca zawiera modele trójwymiarowe oraz wyniki analizy stanu napr´˝enia w nadbudowie pod∏ogi kompozytowej-aluminiowej, mocowanej do konstrukcji samochodu dostawczego za pomocà Êrub. Nadbudowana konstrukcja w zale˝noÊci od przeznaczenia jest tak projektowana, aby by∏a mo˝liwoÊç zamocowania siedzeƒ do przewozu osób z ∏atwà regulacjà, a jednoczeÊnie zosta∏ spe∏niony warunek wytrzyma∏oÊciowy i przemieszczeniowy, wynikajàcy z wymogów normatywnych dla tego typu pojazdów. Materia∏y zastosowane w symulacji cz´Êci podzespo∏ów sà kompozytami wzmocnionymi w∏óknem szklanym z matrycà ˝ywicznà, a w symulacji elementów prowadzàcych i suwajàcych sà stopem aluminium, natomiast stela˝ siedzenia wykonany zosta∏ ze stali o podwy˝szonej wytrzyma∏oÊci. W analizie numerycznej wykorzystano elementy bry∏owe, belkowe oraz elementy wià˝àce RBE3. Celem symulacji by∏o odwzorowanie rzeczywistych warunków wyrywania siedzenia z prowadnic pod obcià˝eniem statycznym. Problem rozwiàzano, stosujàc oprogramowanie MSC Patran/Nastran. S∏owa kluczowe: metoda elementów skoƒczonych, konstrukcje kompozytowe, analiza wytrzyma∏oÊciowa, modelowanie 3D Abstract: The present work includes tree-dimensional models and analysis results of the stress state in the compositealuminum floor superstructure, fixed to the vehicle structure by means of bolts. The superstructure, depending on its purpose, was designed to make mounting of easy regulation passenger seats possible and with fulfiling the strength and displacement terms concerning, normative requirements. The materials used in the simulation are composite reinforced with glass fibers in the epoxy matrix and aluminum for sliding parts. The structure of the seat is made of a high-strength steel. In numerical simulation, the solid elements, the beam elements and the connection elements RBE3 were implemented. The main purpose of the simulation was to conduct numerical calculation of pulling seats from the floor structure under the static loading close to real conditions. The problem by means of MSC FEA software was solved. Keywords: superstructure in vehicles, glass fibers composite, 3-dimensional modelling, strength analysis W wyniku rosnàcych potrzeb poprawy jakoÊci projektowanych konstrukcji, zarówno producenci, jak i konstruktorzy szukajà lepszych materia∏ów. Zwykle stosujà ró˝nego rodzaju kompozyty o lepszych w∏asnoÊciach fizyczno-mechanicznych, które od stali czy aluminium lepiej t∏umià ha∏as oraz drgania, a przy tym dorównujà lub przewy˝szajà pod wzgl´dem wytrzyma∏oÊciowym materia∏y klasyczne. Kolejnym aspektem faworyzujàcym kompozyty jest fakt, i˝ ceny * ) Praca zosta∏a wykonana w ramach projektu 182458/NCBR/ 2013, finansowanego przez Narodowe Centrum Badaƒ i Rozwoju. Dr in˝. Leszek Czechowski – Katedra Wytrzyma∏oÊci Materia∏ów i Konstrukcji, Politechnika ¸ódzka, 90-924 ¸ódê, ul. Stefanowskiego 1/15, e-mail: leszek.czechowski@p.lodz.pl; prof. dr hab. in˝. Maria Kote∏ko – Katedra Wytrzyma∏oÊci Materia∏ów i Konstrukcji, Politechnika ¸ódzka, 90-924 ¸ódê, ul. Stefanowskiego 1/15, e-mail: maria.kotelko@p.lodz.pl, dr in˝. Marcin Jankowski – OÊrodek Konstrukcyjno-Badawczy, ul. Rokiciƒska 108/110 Bukowiec, 95-006 Brójce, e-mail: m.jankowski@okb1.com.pl. gotowych wyrobów sà porównywalne z dotychczasowymi rozwiàzaniami i obecnie wykonanie dowolnych kszta∏tów nie powinno stanowiç wi´kszego problemu. Dodatkowo, bardzo istotnym parametrem materia∏ów kompozytowych jest ich g´stoÊç, która waha si´ w zale˝noÊci od typu kompozytu od 1,3 do 2,3 g/cm 3 . G∏ównym celem prezentowanej pracy jest wykonanie konstrukcji nadpod∏ogowej z lekkiego kompozytowego materia∏u, której zasadniczymi zaletami by∏y korzystna cena oraz ma∏y ci´˝ar w∏aÊciwy materia∏u. Odnoszàc si´ do dost´pnej literatury, mo˝na przytoczyç prac´ [1], w której badano kompozytowà p∏yt´ umieszczonà w pod∏odze pojazdu na obcià˝enia balistyczne. Jednak analiza tu prezentowana odbiega zdecydowanie od przedmiotu pracy [1]. Od kilkudziesi´ciu lat firmy zachodnie wprowadzajà na rynek konstrukcje aluminiowe mocowane do pojazdu, najcz´Êciej dostawczego lub minibusa, s∏u˝àce do przytwierdzenia gotowych siedzeƒ do przewozu osób. Wymogi stawiane tego typu konstrukcjom przez ca∏y okres ewoluowa∏y, majàc na celu ROK WYD. LXXIV ZESZYT 5/2015 21
- Page 1 and 2: Cena 24 z∏ (w tym 5% VAT) PL ISSN
- Page 3 and 4: ROK WYD. LXXIV PRZEGLÑD MECHANICZN
- Page 5 and 6: PROBLEMY • NOWOÂCI • INFORMACJ
- Page 7 and 8: PROBLEMY • NOWOÂCI • INFORMACJ
- Page 9 and 10: PROBLEMY • NOWOÂCI • INFORMACJ
- Page 11 and 12: PROBLEMY • NOWOÂCI • INFORMACJ
- Page 13 and 14: PROBLEMY • NOWOÂCI • INFORMACJ
- Page 15 and 16: PROBLEMY • NOWOÂCI • INFORMACJ
- Page 17 and 18: PROBLEMY • NOWOÂCI • INFORMACJ
- Page 19 and 20: PROBLEMY • NOWOÂCI • INFORMACJ
- Page 21: WARUNKI PRENUMERATY „Przeglàdu M
- Page 25 and 26: nymi cechami (dok∏adnymi kszta∏
- Page 27 and 28: Rys. 5. Belkowo-bry∏owy model num
- Page 29 and 30: Konstrukcja specjalnej g∏owicy do
- Page 31 and 32: Identyfikacja parametryczna modelu
- Page 33 and 34: Ograniczenie to mo˝na sformu∏owa
- Page 35 and 36: W celu porównywania wyników teore
- Page 37 and 38: Badania wiskotycznych t∏umików d
- Page 39 and 40: yczny. Na wale wirnika zamontowano
- Page 41 and 42: Innowacyjne urzàdzenie do eksperym
- Page 43 and 44: Rys. 4. Zasada dzia∏ania podstawo
- Page 45 and 46: WSPÓ¸CZESNE MATERIA¸Y KONSTRUKCY
- Page 47 and 48: METODY I URZÑDZENIA POMIAROWE Nowe
- Page 49 and 50: strukcji nie tylko pozwalajà na zm
20 ROK WYD. LXXIV ZESZYT 5/<strong>2015</strong>
Change language