Návrh materiálu rámu vozidla a aplikace progresivní metodiky zkoušení v praktických provozních podmínkách

Abstract

Disertační práce popisuje problematiku návrhu materiálu a jeho testování při aplikaci na rámové konstrukci. Cílem disertační práce bylo navrhnout ucelenou metodiku pro zkoušení materiálů rámové konstrukce vozu a testování v provozních podmínkách. V rámci analýzy současného stavu byly popsány používané koncepce rámů a z nich vyplývající materiálové, technologické a konstrukční požadavky. V práci byly sestaveny a definovány zátěžné stavy působící na rámovou konstrukci vozu během provozu. Pro verifikaci výsledků dosažených pomocí MKP simulací bylo provedeno experimentální měření torzní tuhosti za použití 3D skeneru s originální metodikou a postupy umožňující vyhodnotit zkrut karoserie ve zvolených vyhodnocovacích rovinách pro různá zatížení. Na instrumentovaném vozidle byla provedena série jízdních zkoušek k ověření a zpřesnění metodiky návrhu materiálu pro rám vozu. Pro ověření bezpečnosti rámové konstrukce byla provedena čelní nárazová zkouška, kde byla posuzována deformace rámu v oblasti prostoru pro posádku.

The dissertation describes the problems of material choosing and its testing when applied to frame construction. The aim of the dissertation was to propose a comprehensive methodology for the testing of vehicle frame materials and testing under operating conditions. In the Framework of the current state of the art, the framework concepts of frame design and the resulting material - technological - construction requirements were described. In the dissertation was defined and analyzed the workload on the car frame structure during operation of the vehicle. To verify the results achieved by FEM simulation, an experimental torsional stiffness measurement was performed using a 3D scanner with original methodology and procedures for evaluating torsion of bodywork in selected evaluation planes for different loads. A series of driving tests was carried out on the instrumented vehicle to verify and refine the choosing of the material for the vehicle frame. To test the safety of the frame construction, a frontal impact test was performed, where the deformation of the frame in the crew compartment area was assessed.