Deformační, napjatostní a bezpečnostní analýza výztužného rámu automobilu

Abstract

Předkládaná diplomová práce se zabývá deformačně-napjatostní a spolehlivostní analýzou výztužných bezpečnostních rámů v závodních automobilech tzv. bezpečnostních klecí. Bezpečnostní rám spadá do oblasti pasivní bezpečnosti. Prvky pasivní bezpečnosti jsou ty prvky, které se aktivují až v okamžiku havárie automobilu. Bezpečnostní rám v automobilu má za úkol především vyztužit samotnou karoserii a zajistit tak dostatečnou tuhost skeletu automobilu. Diplomová práce je v první části zaměřena na určování deformačně-napjatostních stavů, které vznikají při statických zkouškách ochranných rámů. Jejich posouzení je dáno homologací Mezinárodní automobilové federace FIA, dle níž se zkoušky ochranných rámů provádějí. Úloha je řešena výpočtovým modelováním s využitím metody konečných prvků. První část práce slouží pro posouzení tuhosti a bezpečnosti ochranného rámu při zatížení, které odpovídá statickým homologačním zkouškám. Druhá část diplomové práce se zabývá posouzením vlivu rychlosti zatěžování na napjatost a deformaci rámu pomocí výpočtového modelování s využitím výpočtového programu LS-DYNA.This master thesis deals with the strain, stress and reliability analysis of the safety frame of racing car. The safety frame is a part of passive safety, which it becomes active in a case of impact. The safety frame makes a reinforcement of the car body and provides its sufficient stiffness. The first part of the master thesis is focused on determination of stress and strain states during the static loading tests and their analysis. The loading conditions are prescribed by homologation regulations of Fédération Internationale de l´Automobile (FIA). The problem is solved, making use of computational modeling utilizing the Finite Element Method (FEM). The first part of thesis is used for the stiffness and safety analysis under the static loading test. The second part deals with the effect of loading velocity on the stress and strain states using the computational modeling and solver LS-DYNA.