Pelastusnostimen runkorakenteen kevennys ja lujuuslaskenta
Parkkinen, Teo (2015)
2015
Konetekniikan koulutusohjelma
Teknisten tieteiden tiedekunta - Faculty of Engineering Sciences
This publication is copyrighted. You may download, display and print it for Your own personal use. Commercial use is prohibited.
Hyväksymispäivämäärä
2015-05-06
Julkaisun pysyvä osoite on
https://urn.fi/URN:NBN:fi:tty-201504171189
https://urn.fi/URN:NBN:fi:tty-201504171189
Tiivistelmä
Tämän diplomityön päätavoitteena oli keventää ajoneuvoalustalle asennettavan pelas-tusnostimen runkorakenteen painoa ja tehdä sille lujuustarkastelu. Rungon kevennyksellä pyrittiin materiaalisäästöjen ohella mahdollisuuteen käyttää pienempää ja kevyempää alusta-ajoneuvoa. Kevennys toteutettiin rungon teräsosien ohennuksilla ja muokkauksil-la. Rungon materiaalina on aiemmin käytetty suurlujuusterästä ja sama materiaali otettiin lähtökohdaksi myös kevennettyyn rakenteeseen.
Kuormitusten määrittely ja lujuustarkastelun vaatimukset on määritelty pelastus- ja henkilönostinstandardien SFS EN280 ja 1777 mukaan. Työssä on lisäksi selvitetty elementtimenetelmän perustoimintaperiaate sekä elementtimallin rakentamiseen ja rat-kaisuun liittyviä seikkoja, kuten elementin valinta ja analyysin epälineaarisuus. Ele-menttimenetelmä analysointi muodostui oleelliseksi osaksi työtä ja työssä keskityttiinkin mahdollisimman tehokkaisiin mallinnusmenetelmiin sekä tuennan, kuormitusten ja kontaktien oikeaoppiseen käyttöön ja tulosten luotettavuuden arviointiin. Tulososiossa on esitetty rakenteen kevennysehdotukset sekä staattisen kuormituksen jännitystila ja rakenteen siirtymät.
Työn lopussa on esitetty teräsrakenteiden mitoitusmenetelmien teoria stabiiliu-den ja väsymisen suhteen. Levykenttien lommahduskäyttäytymistä tutkittiin yhdessä FE-analyysin ja eurokoodi 3:n osan 1993-1-5 laskusääntöjen mukaan. Väsymislasken-nassa meneteltiin Eurokoodi 3:n osan 1993-1-9 sekä IIW:n julkaisun Recommendations for Fatigue Design of Welded Joints and Components laskusääntöjen mukaisesti. Tu-lososiossa on osoitettu kevennetyn rakenteen täyttävän sille asetetut vaatimukset stabii-liuden ja väsymisen suhteen. Tämän työn tuloksena rakenteen teräsosien kokonaispaino pieneni 13 % alkuperäiseen nähden.
Kuormitusten määrittely ja lujuustarkastelun vaatimukset on määritelty pelastus- ja henkilönostinstandardien SFS EN280 ja 1777 mukaan. Työssä on lisäksi selvitetty elementtimenetelmän perustoimintaperiaate sekä elementtimallin rakentamiseen ja rat-kaisuun liittyviä seikkoja, kuten elementin valinta ja analyysin epälineaarisuus. Ele-menttimenetelmä analysointi muodostui oleelliseksi osaksi työtä ja työssä keskityttiinkin mahdollisimman tehokkaisiin mallinnusmenetelmiin sekä tuennan, kuormitusten ja kontaktien oikeaoppiseen käyttöön ja tulosten luotettavuuden arviointiin. Tulososiossa on esitetty rakenteen kevennysehdotukset sekä staattisen kuormituksen jännitystila ja rakenteen siirtymät.
Työn lopussa on esitetty teräsrakenteiden mitoitusmenetelmien teoria stabiiliu-den ja väsymisen suhteen. Levykenttien lommahduskäyttäytymistä tutkittiin yhdessä FE-analyysin ja eurokoodi 3:n osan 1993-1-5 laskusääntöjen mukaan. Väsymislasken-nassa meneteltiin Eurokoodi 3:n osan 1993-1-9 sekä IIW:n julkaisun Recommendations for Fatigue Design of Welded Joints and Components laskusääntöjen mukaisesti. Tu-lososiossa on osoitettu kevennetyn rakenteen täyttävän sille asetetut vaatimukset stabii-liuden ja väsymisen suhteen. Tämän työn tuloksena rakenteen teräsosien kokonaispaino pieneni 13 % alkuperäiseen nähden.