Virtuell skakrigg för utmattningsbedömning av helhytt:
metodutvärdering

Sammanfattning: Det här examensarbetet har utförts på beräkningsgruppen inom hyttutveckling,
Scania CV AB i Södertälje under perioden juni-november 2007. Syftet med
arbetet har varit att undersöka hur utmattningsbedömning av hyttstommen kan
förbättras genom användning av så kallade virtuella skakriggar. Främst har
skadan på torpedplåten i hyttens front undersökts. Dessutom har möjligheten
att använda metoden som utgångspunkt för att förenkla beräkning av krafter
omkring hyttupphängningen undersökts.

Med den virtuella skakriggen utgår man från uppmätta accelerationer och tar
med en iterativ process fram de lastsignaler i hyttens infästningspunkter
som ger samma beteende hos hytten som uppmätts i prov. Ett befintligt matlab-
skript har använts för iterationen som utförts mot förskjutning respektive
kraft. De resulterande lastsignalerna har använts för utmattningsbedömning i
Femfat, en postprocessor för ändamålet. För samtliga beräkningar har en
skalmodell av hyttstommen använts, inga komponenter tillhörande
hyttupphängningen har ingått i modellen. Beräkningar har utförts med ett
antal olika varianter på metoden och de resulterande livslängderna har
jämförts med beräkningar gjorda med lastsignaler tidigare beräknade med
ADAMS och även med uppmätta livslängder från prov. Vad gäller krafterna i
hyttupphängningen har två beräkningsvarianter utvärderats.

Det har funnits att metoden med virtuella skakriggar ger kvalitativt bra
resultat för en hyttstruktur, men att det är svårare att kvantitativt
beräkna livslängder. Eftersom inverkan av statiska krafter relaterade till
hyttens tröghet är betydligt större än inverkan av de dynamiska
svängningarna har de hittills kvantitativt bästa resultaten för
torpedplåtens livslängd fåtts när framitererade kraftsignaler kombineras med
spänningsfält beräknad med s.k. inertia-relief last i hyttstrukturen. För
att metoden ska vara användbar måste modellen dock förfinas m.a.p de
dynamiska egenskaperna, lämpligen genom att en enkel modell för
hyttupphängning inkluderas.