Turvakaarien suunnittelu, mallintaminen ja analysointi

Abstract

Opinnäytetyön aiheena oli perehtyä turvakaarien suunnitteluun, mallintamiseen ja kuvitellussa törmäystilanteessa turvakaarien maksimijännitysten analysointiin edestä- ja sivustapäin. Opinnäytetyön toimeksiantajana oli Oulun ammattikorkeakoulu. Opinnäytetyön tavoitteena oli perehtyä turvakaarien säännöksiin ja näiden perusteella turvakaarien mallintamiseen Oulun ammattikorkeakoulun Audi A1 -projektin autoon. Tavoitteena turvakaarien mallintamisessa oli saada turvakaaret kestämään kuvitellun törmäystilanteen iskua. Turvakaarien analysoinnissa tavoitteena oli saada maksimijännitykset esille törmäystilanteessa edestä- ja sivustapäin.

Turvakaarien suunnittelussa perehdyttiin turvakaarien säännöksiin ja säännösten perusteella turvakaaret suunniteltiin Audi A1 -projektin autoon. Turvakaarien mallintamisessa käytettiin Catia V5R20 -mallinnusohjelmaa ja turvakaarien säännöksiä ja turvakaaret mallinnettiin näiden säännösten perusteella. Turvakaarien analysoinnissa käytettiin Catia V5R20 -mallinnusohjelmaa. Analysoinnissa laskettiin autoon vaikuttava maksimivoima 100 km/h nopeudesta sekunnin aikana tapahtuvassa törmäyksessä ja osoitettiin tämä voima mallinnettuihin turvakaariin ja analysoitiin von mises stress -työkalulla turvakaariin vaikuttavat maksimijännitykset edestä- ja sivustapäin.

Työn tuloksena on saavutettu mallinnetut turvakaaret säännöksien perusteella Oulun ammattikorkeakoulun Audi A1 -projektin autoon. Työssä analysoitiin turvakaaret ja näiden maksimijännitykset törmäystilanteessa edestä- ja sivustapäin ovat 891,827 Mpa ja 777,219 Mpa. Turvakaarissa käytettävän materiaalin murtolujuus on vähintään 1 000 Mpa. Säännösten perusteella mallinnetut turvakaaret kestävät kuvitellun törmäystilanteen iskun.