Fatigue Analysis with Loads from MBS

Abstract: Detta examensarbete har utförts i samarbete med Scania CV AB, en lastbils- och busstillverkare. Scania tror att en stor del i att behålla en ledande position är att erbjuda sina kunder pålitlighet, bland annat i form av livslängd. På grund av detta så är utbyggnad av kompetens och kunskap kring utmattningsanalys alltid aktuellt. Simuleringsdriven produktutveckling har dessutom ökat intresset för simuleringar tidigare i produktutvecklingen. Detta skapar nya utmaningar då det kräver att utmattningsanalyser utförs innan en fysisk prototyp finns. Då laster krävs för utmattningsanalyser är en tänkbar lösning att skapa lastfall med multibody simulations (MBS) med virtuella prototypfordon körandes en virtuell provbana.Huvudsyftet med detta arbete är att undersöka potentialen för att utföra analyser med laster från MBS. Fyra olika analysmetoder, som används inom Scania, har utförts med laster från MBS istället för från provbana. En utvärdering av metodernas robusthet och deras resultat jämfört med resultat från testrigg var tänkt att ge en indikation för vilken virtuell metod som har störst potential. Ett rammonterat inverterfäste som gått sönder i testrigg analyserades under arbetet. En modell av komponenten genererades i Abaqus och importerades i Adams för MBS. Laster som uppmättes i Adams användes för att utföra de olika utmattningsanalyserna.Det visade sig att två metoder var mer lovande än övriga: Dynamisk simulering med PSD och Superposition av modala spänningar. Men, utmattningsuppskattningarna från de genererade lasterna överensstämde inte med utfallet från det fysiska testet. I testrigg gick komponenten sönder medan analyserna indikerade att den inte skulle komma nära utmattningsbrott. Genom att jämföra lastsignalerna från testrigg och MBS uppdagades det att signalerna avvek kraftigt från varandra. Analys med testriggsignal indikerade att komponenten skulle gå sönder, vilket den också gjorde. Användande av lastsignalen från provbanan ledde däremot till ungefär samma skada som analyserna med MBS gav.Dessa resultat indikerar att det finns potential för utmattningsanalyser med virtuellt anhållna laster. Vidare undersökningar med ytterligare komponenter behöver dock genomföras innan definitiva slutsatser kan dras. Att utröna anledningen till att provet i testrigg varit tuffare än verkligheten är också av intresse.