Elementtimenetelmän hyödyntäminen ambulanssien potilastilojen rakenteiden testauksissa : Profile Vehicles Oy
Mulari, Jarkko (2024)
2024
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-2024052113936
https://urn.fi/URN:NBN:fi:amk-2024052113936
Tiivistelmä
Opinnäytetyön tarkoituksena oli tutkia, kuinka toimeksiantajayrityksessä voitaisiin hyödyntää elementtimenetelmään (engl. Finite Element Method) perustuvaa laskentaohjelmistoa ambulanssien potilastilojen rakenteiden testauksissa. Työ on tutkimus-/kehitystyö, jonka perimmäinen tarkoitus on kehittää yrityksen tuotekehitystoimintaa eteenpäin. Opinnäytetyön toimeksiantaja on Iisalmelainen Profile Vehicles Oy.
Opinnäytetyössä tutustuttiin ambulanssin potilastilassa sijaitsevien testausta vaativien rakenteiden suunnittelu- ja testausvaatimuksiin pohjautuen aihealueen asiakirjoihin. Työn tutkimuksessa hyödynnettiin testiraportteja, jotka käsittelivät turvavöiden kiinnityspisteille suoritettuja staattisia vetotestejä. Kyseisten testiraporttien pohjalta luotiin FEM-mallit Ansys Workbench -ohjelmistoon, jonka avulla todellisuutta vastaavat tilanteet pyrittiin simuloimaan. Laskelmista saatuja tuloksia verrattiin testiraporttien tuloksiin ja syitä tulosten yhtäläisyyksiin sekä eroavaisuuksiin analysoitiin.
Työssä tehtyjen havaintojen perusteella laskelmissa käytetty bi-lineaarinen materiaalimalli ei kuvannut riittävän tarkasti rakenteiden plastista käyttäytymistä. Tämän kaltaisessa tapauksessa materiaalimallina tulisi käyttää todellista materiaalin jännitys-venymäkuvaajaa tai esimerkiksi Ramberg-Osgoodin laskentakaavan avulla määritettyä insinöörikäyrää. Työn tuloksena yritys sai uutta tietoa liittyen FEM-laskentaohjelmien käyttöön ja niillä saatujen tulosten arviointiin.
Opinnäytetyössä tutustuttiin ambulanssin potilastilassa sijaitsevien testausta vaativien rakenteiden suunnittelu- ja testausvaatimuksiin pohjautuen aihealueen asiakirjoihin. Työn tutkimuksessa hyödynnettiin testiraportteja, jotka käsittelivät turvavöiden kiinnityspisteille suoritettuja staattisia vetotestejä. Kyseisten testiraporttien pohjalta luotiin FEM-mallit Ansys Workbench -ohjelmistoon, jonka avulla todellisuutta vastaavat tilanteet pyrittiin simuloimaan. Laskelmista saatuja tuloksia verrattiin testiraporttien tuloksiin ja syitä tulosten yhtäläisyyksiin sekä eroavaisuuksiin analysoitiin.
Työssä tehtyjen havaintojen perusteella laskelmissa käytetty bi-lineaarinen materiaalimalli ei kuvannut riittävän tarkasti rakenteiden plastista käyttäytymistä. Tämän kaltaisessa tapauksessa materiaalimallina tulisi käyttää todellista materiaalin jännitys-venymäkuvaajaa tai esimerkiksi Ramberg-Osgoodin laskentakaavan avulla määritettyä insinöörikäyrää. Työn tuloksena yritys sai uutta tietoa liittyen FEM-laskentaohjelmien käyttöön ja niillä saatujen tulosten arviointiin.