Chassidesign VDS bränslecell bil (4 / 6 steg)
Steg 4: FEM validering 2/3
LASTFALLI detta avsnitt kommer lastfall definieras samt hur att genomföra dessa belastning fall i ANSYS.
4G BULA
När bilen träffar ett gupp i vägen måste chassit uthärda en belastning på 4 gånger massan i vertikal riktning på fjädringen montering punkt. Det målet av bilen är 500 kg, tillsammans med massan av förare och passagerare är 650 kg. Detta innebär att kraften på fästpunkterna är lika med 4 * g * 650/3 = 8502 N.
Fel kriterier:
Den maximum spänningen (Von Mises) ska vara mindre då sträckgränsen dividerat med en säkerhetsfaktor.
Den största förskjutningen (förskjutning vektor summa) bör vara mindre än 1/400 av hjulbas. Detta är en tumregel för böjande styvheten i chassit.
1G STEER
När bilen har att göra en plötslig vändning (t.ex. att undvika en kollision) chassit måste uthärda en belastning på 1 gånger massan i horisontell riktning på den främre hjulupphängningen montering poäng. Detta innebär är lika med en styrka på 1 * g * 650/2 = 3188 N.
Fel kriterier:
Den maximum spänningen (Von Mises) ska vara mindre då sträckgränsen dividerat med en säkerhetsfaktor.
1G BROMS
När bilen har att göra en nödbromsning (t.ex. att undvika en kollision) chassit måste uthärda en belastning på 1 gånger massan i horisontell riktning på den främre hjulupphängningen montering poäng. Detta innebär är lika med en styrka på 1 * g * 650/2 = 3188 N.
Fel kriterier:
Den maximum spänningen (Von Mises) ska vara mindre då sträckgränsen dividerat med en säkerhetsfaktor.
VRIDNING
Chassit ska ha en vridstyvhet av 2000 Nm/deg: när ett ögonblick av 2000 Nm tillämpas på centrum-axeln av bilen (axel i bilen mellan fjädring bak och Framvagn center plan) chassit är tillåtet att ha en rotation på 1 grad.
Sättet att göra detta i ANSYS är att tillämpa en kraft i vertikal (motsatt riktning) riktning vid de främre fjädring och begränsa förskjutningar av det bakre fjädring. Kör simuleringen och undersöka deplacement vektor summan (USUM): konvertera denna översättning till rotation.
Återigen är 2000 Nm/deg en tumregel.
Vikten av chassit vridstyvhet är helt enkelt förmågan att upprätthålla en stabil plattform för upphängning fungerar från och relatera till vägytan (Källa: http://www.jblmotor.com/JBLchassis.html, 7 juli 2006)
STATISK BELASTNING
Statisk belastning är att kontrollera om chassit kan bära alla laster av komponenterna i bilen. Vi har följande lista över komponenter (baserat på uppskattning):
Komponenten vikt (kg)
Framdrivning 80
Bränslecellsystem 200
Power lagring 20
Sammansatta organ 50
Inredning (säten, dashboard) 100
Föraren och passageraren 150
Problemet är att vi inte vet men där alla komponenter kommer att placeras i bilen. Normalt ladda krav för torsional- och bockning stelhet är dominerande över statiska laddar så vid denna punkt vi inte behöver oroa dig statisk belastning för mycket.
När det finns mer information om placeringen av komponenter kan en statisk analys göras för lokala stress koncentration.
5G FRONTALKROCK
En distribuerad belastning på 5 * g * 650 = 31882 Nilsson kommer att tillämpas på de främre rör med bilen. Den maximum spänningen bör vara mindre än sträckgränsen dividerat med en säkerhetsfaktor.
5G SIDA SOLLICION
Samma som främre kollision, förutom som tvingar agera på sidan rören av chassit.
5G BAKRE KOLLISION
Samma som främre kollision, förutom som tvingar agera på de bakre rör av chassit.
3G ROLLOVER
En distribuerad belastning på 3 * g * 650 = 19129 Nilsson kommer att tillämpas på rören på taket av chassit. Den maximum spänningen bör vara mindre än sträckgränsen dividerat med en säkerhetsfaktor.