Examensarbete, avancerad nivå
Analys av brott i punktsvets vid krock med lastbil
Sammanfattning
Under en krock med lastbil inträffar det olika typer av brott i strukturen,
till exempel i punktsvetsar. För att kunna prediktera och simulera ett
korrekt deformations- och brottbeteende hos lastbilshytten krävs att dessa
svetsbrott efterliknas på ett realistiskt sätt. Idag modelleras
punktsvetsarna med hjälp av ej deformerbara sammankopplingar utan
brottvillkor. Målet med arbetet är att med hjälp av en beräkningsmodell med
brottvillkor på punktsvetsar kunna förutse punktsvetsbrott och på så sätt
bättre kunna simulera ett verkligt krockförlopp.
I detta examensarbete har olika brottmodeller undersökts och
brottparametrar för diverse hopsvetsade materialkombinationer har tagits
fram. För verifiering av modellerna har komponentprov samt fysiska
krockprov där brott uppstår varit tillgängliga.
Resultaten visar att i komponentproven kan brott förutspås men resultaten
från simuleringarna är starkt beroende av placeringen på svetselementet i
förhållande till skalnätets noder. Vissa placeringar underskattar den
resulterande kraften i elementet medan andra överskattar den.
Brottmodellen som används ger spröda brott vilket innebär att mindre energi
tas upp i svetsen än vad som faktiskt sker i verkligheten. Rätt
materialdata och en korrekt beskrivning av töjningshastighetshårdnandet är
viktigt för att det krockfall som simuleras ska ge realistiska resultat.
I helbilsmodell gäller att brottparametrarna bara kan användas för det
krockfall som de har justerats för. Scania rekommenderas att använda
anpassade elementnät på de delar som ska sammankopplas och förbinda dessa
med balkelement som ges ett specifikt punktsvetsmaterial där
brottparametrar kan anges. Hänsyn till placeringen av svetselementet måste
tas när parametrarna sätts. Vid nykonstruktion kan denna brottmodell
användas med framtagna parametrar för att säga om brott uppstår eller inte.