Uudentyyppisen ralliauton rungon materiaalivalinta
Saarela, Sasu (2016)
2016
All rights reserved. This publication is copyrighted. You may download, display and print it for Your own personal use. Commercial use is prohibited.
Julkaisun pysyvä osoite on
https://urn.fi/URN:NBN:fi:amk-202402092723
https://urn.fi/URN:NBN:fi:amk-202402092723
Tiivistelmä
Työ tehtiin Oulun ammattikorkeakoulun National rally car -projektille. Projektissa on kyse uuden ralliautotyypin luomisesta. Projektin yhteistyökumppaneina ovat ruotsalainen SSAB ja riihimäkeläinen Kenno Tech. Niiden tuotteita hyödynnetään projektissa. Tämän työn tarkoituksena oli valita materiaali ralliauton runkoon.
Työn lähestymistavaksi valittiin tiedon kerääminen materiaalinvalinnan vaikutuksesta auton suunnittelussa. Kolme tärkeää kategoriaa nousi esille tutkimusta tehdessä: rungon valmistus, auton rungon lujuus sekä törmäyskäyttäytyminen. Näihin liittyviä suunnittelutyökaluja etsittiin, tarkasteltiin kriittisesti ja koottiin yhteen helposti luettavaan kokonaisuuteen. Valmistuksessa tutkittiin materiaalien hitsattavuutta ja särmäysominaisuuksia. Törmäyskäyttäytymistä tutkittiin käytännön testillä, lujuusopillisella laskulla ja elementtimenetelmän mallilla. Rungon lujuutta varten käytiin läpi ralliauton kuormittumista ja työkaluja, joilla lujuuslaskennan voi tehdä.
Suunnittelutyökaluja käytettiin esivalittuihin materiaaleihin. Ongelmakohtia nostettiin esille ja tulokset esitettiin muodossa, jossa materiaalivakioiden merkitys tuli selville. Tämä mahdollistaa materiaalien kätevän vertailun. The thesis was made for the National rally car project at the Oulu university of applied sciences. The project is about creating a new type of rally car. The project has two partners: a swedish company called SSAB and a company from Riihimäki called Kenno Tech. Their products will be used in the project. The purpose of this thesis was to choose the materials for the chassis of the new car.
The approach that was best suited for this project was to specify the effects of the material choises on the structure of the chassis. Three defining factors for the material choice were found: producibility, behavior in a crash and strength. The tools to evaluate these aspects were researched, critiqued and then presented in an easily approachable format. In order to evaluate producibility, the weldability and bending properties of the material were researched. Crashworthiness was evaluated through a practical test, a mechanical calculation and finite element analysis. In order to define the necessary strength of the chassis, critical loads were determined and a calculation method was suggested.
The tools were then used for the pre-selected materials. Possible problems were pointed out and results were given in such a format that the significance of material constants was easily understandable. This allows for quick comparisons between materials.
Työn lähestymistavaksi valittiin tiedon kerääminen materiaalinvalinnan vaikutuksesta auton suunnittelussa. Kolme tärkeää kategoriaa nousi esille tutkimusta tehdessä: rungon valmistus, auton rungon lujuus sekä törmäyskäyttäytyminen. Näihin liittyviä suunnittelutyökaluja etsittiin, tarkasteltiin kriittisesti ja koottiin yhteen helposti luettavaan kokonaisuuteen. Valmistuksessa tutkittiin materiaalien hitsattavuutta ja särmäysominaisuuksia. Törmäyskäyttäytymistä tutkittiin käytännön testillä, lujuusopillisella laskulla ja elementtimenetelmän mallilla. Rungon lujuutta varten käytiin läpi ralliauton kuormittumista ja työkaluja, joilla lujuuslaskennan voi tehdä.
Suunnittelutyökaluja käytettiin esivalittuihin materiaaleihin. Ongelmakohtia nostettiin esille ja tulokset esitettiin muodossa, jossa materiaalivakioiden merkitys tuli selville. Tämä mahdollistaa materiaalien kätevän vertailun.
The approach that was best suited for this project was to specify the effects of the material choises on the structure of the chassis. Three defining factors for the material choice were found: producibility, behavior in a crash and strength. The tools to evaluate these aspects were researched, critiqued and then presented in an easily approachable format. In order to evaluate producibility, the weldability and bending properties of the material were researched. Crashworthiness was evaluated through a practical test, a mechanical calculation and finite element analysis. In order to define the necessary strength of the chassis, critical loads were determined and a calculation method was suggested.
The tools were then used for the pre-selected materials. Possible problems were pointed out and results were given in such a format that the significance of material constants was easily understandable. This allows for quick comparisons between materials.