Virtuell skakrigg för utmattningsbedömning av helhytt
metodutvärdering
Det här examensarbetet har utförts på beräkningsgruppen inom hyttutveckling, Scania CV AB i Södertälje under perioden juni-november 2007. Syftet med arbetet har varit att undersöka hur utmattningsbedömning av hyttstommen kan förbättras genom användning av så kallade virtuella skakriggar. Främst har skadan på torpedplåten i hyttens front undersökts. Dessutom har möjligheten att använda metoden som utgångspunkt för att förenkla beräkning av krafter omkring hyttupphängningen undersökts. Med den virtuella skakriggen utgår man från uppmätta accelerationer och tar med en iterativ process fram de lastsignaler i hyttens infästningspunkter som ger samma beteende hos hytten som uppmätts i prov. Ett befintligt matlab- skript har använts för iterationen som utförts mot förskjutning respektive kraft. De resulterande lastsignalerna har använts för utmattningsbedömning i Femfat, en postprocessor för ändamålet. För samtliga beräkningar har en skalmodell av hyttstommen använts, inga komponenter tillhörande hyttupphängningen har ingått i modellen. Beräkningar har utförts med ett antal olika varianter på metoden och de resulterande livslängderna har jämförts med beräkningar gjorda med lastsignaler tidigare beräknade med ADAMS och även med uppmätta livslängder från prov. Vad gäller krafterna i hyttupphängningen har två beräkningsvarianter utvärderats. Det har funnits att metoden med virtuella skakriggar ger kvalitativt bra resultat för en hyttstruktur, men att det är svårare att kvantitativt beräkna livslängder. Eftersom inverkan av statiska krafter relaterade till hyttens tröghet är betydligt större än inverkan av de dynamiska svängningarna har de hittills kvantitativt bästa resultaten för torpedplåtens livslängd fåtts när framitererade kraftsignaler kombineras med spänningsfält beräknad med s.k. inertia-relief last i hyttstrukturen. För att metoden ska vara användbar måste modellen dock förfinas m.a.p de dynamiska egenskaperna, lämpligen genom att en enkel modell för hyttupphängning inkluderas.