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.