Perävaunun lattiaelementin rakenteen optimointi

Abstract

Tämän opinnäytetyön tavoitteena oli tutkia ja optimoida raskaankaluston perävaunun lattiaelementtiä. Konepaja Antti Rannan käyttämä lattiaelementti on kerroslevyrakenteella toteutettu itsekantava lattiaelementti. Tavoitteena oli analysoida perävaunun käyttäjiltä kerääntyneiden tietojen ja FEM-laskennan avulla rakenteen heikot kohdat ja kehittää niitä.

Työskentely aloitettiin selvittämällä vanhan rakenteen materiaalit ja rakenne. Samalla tutustuttiin kerroslevyrakentamisen periaatteisiin. Työskentelyyn kuului vauriomallien selvittäminen ja tilanteet, joista ne aiheutuivat. Näiden tietojen avulla selvitettiin kriittinen tilanne, jossa lattiaelementtiä simuloitiin. Mallinnukset ja FEM-analyysit toteutettiin Creo 2 -ohjelmistolla.

FEM-analyysien aikana ilmenneet mallinnustekniset ongelmat rajoittivat tulosten luotettavuutta ja kuluttivat työhön varattua aikaa. Nämä asiat käänsivät opinnäytetyön painon rakenteen optimoinnista rakenteen FEM-analysointiin. Työn tuloksena saatiin tuotettua FEM-analyysi rakenteesta ja kehitysideoita rakenteeseen tulevaisuuden varalle. Tuloksena saatiin myös tiivis tietopaketti kerroslevyrakentamisesta ja niiden suunnittelemisesta.

The goal of this study was to optimize a sandwich panel construction used by Konepaja Antti Ranta. The panel is used as a heavy truck trailer floor. Optimization included gathering information from trailer users and combining the data with FEM-analysis in order to create a better structure for the panel.

The work was started by studying the used structure and materials. In addition, a com-prehensive knowledge from sandwich panels was acquired. The most common failure modes were detected from the customer information. Consequently, these failure modes were used in FEM-analysis to simulate the stresses affecting the floor panel. 3D model-ing and FEM-analysis were carried out with CREO 2 -software.

Problems were discovered with FEM-analysis element creating during the study. These problems changed the emphasis of this study towards FEM-analyzing and created some reliability problems to the results. As a result, a FEM-analysis was made from the existing structure and some development ideas were proposed. Moreover, an information package about sandwich panels and designing of sandwich structures was compiled.