Optimalizace nosného rámu malého vozidla

Abstract

Tato diplomová práce se zabývá analýzou a optimalizací rámové konstrukce malého vozidla, za využití metody konečných prvků (MKP). Cílem práce je zhodnotit stávající konstrukční řešení, konkrétně torzní tuhost, vlastní frekvence a mechanickou odolnost vůči zatížení, a následně navržení optimalizovaného řešení, s důrazem na zachování minimální hmotnosti bez kompromisu na výsledné tuhosti a odolnosti rámu. Práce zahrnuje teoretický rozbor rámových konstrukcí, popis zatížení působících na rám při běžném provozu a přehled výpočtových metod použitých při jeho návrhu a analýze. Praktická část je rozdělena na dvě části, které zahrnují analýzu původního rámu a rámu optimalizovaného. Tyto části se věnují vytvoření MKP modelů, jejich analýze statického a dynamického zatížení a vzájemnému porovnání výsledků.

This thesis deals with the analysis and optimization of the frame structure of a small vehicle, using the finite element method (FEM). The aim of the thesis is to evaluate the existing structural solution, namely torsional stiffness, natural frequencies and mechanical resistance to loading, and to propose an optimized solution, with emphasis on maintaining the minimum weight without compromising the resulting stiffness and durability of the frame. The thesis includes a theoretical analysis of the frame structures, a description of the loads acting on the frame during normal operation and a review of the computational methods used in its design and analysis. The practical part is divided into two parts, which include the analysis of the original frame and the optimized frame. These parts are devoted to the creation of FEM models, their analysis of static and dynamic loads and the comparison of the results with each other.