Embed Size (px)
Citation preview
www.erab.se2009-01-09
Utveckling för passivsäkerhet i vägmiljö
Klas Engstrand
Engineering Research Nordic AB
www.erab.se2009-01-09
Agenda
• Engineering Research Nordic AB– Kort presentation av företaget
• Utveckling av vägutrustning– Bakgrund
– Krockprov
– Problemställning
– Metod/simulering
– Datorberäkning
– Resultat
www.erab.se2009-01-09
Engineering Research Nordic AB
Företaget
• Grundat 1980 av Prof. Larsgunnar Nilsson.
• Aktiebolag 1986.
• Kontor i Linköping.
• 14 erfarna ingenjörer.
• Hälften har doktorsexamen inom hållfasthetslära och beräkningsmekanik.
www.erab.se2009-01-09
Engineering Research Nordic AB
Våra Tjänster
• Försäljning, support och kurser kring beräkningsprogramvaran LS-DYNA.
• Konsultuppdrag, bl a inom fordonskollisioner– Fordonsstruktur
– Åkandesimulering
– Olycksfallsrekonstruktion
– Vägutrustning
www.erab.se2009-01-09
Utveckling av vägutrustning
Bakgrund
• Vi har lång erfarenhet (sedan 1994) av simulering av krock och stötar mot vägutrustning.
• 1996-97 var vi pionjärer med att simulera EN 1317 krockprov mot vägräcke.
• Vi har gjort över 100 projekt med simulering av krock mellan fordon och vägräcken, övergångar, stolpar etc.
Syftet med simuleringarna är att skapa bättre vägutrustning och därmed en säkrare vägmiljö.
www.erab.se2009-01-09
Utveckling av vägutrustning
www.erab.se2009-01-09
Utveckling av vägutrustning
Krockprov
• Vägräcken, broräcken, belysningsstolpar, skyltstolpar etc. måste krockprovas och godkännas för att fåanvändas på svenska vägnätet.
• Produkter klassificeras efter utfallet i krockprovet.– Skaderisk hos åkande, deformation, energi absorption etc.
• I Sverige görs dessa krockprover på VTI.
EN 1317, TB51
13000 kg buss
20 grader
70 km/tim
www.erab.se2009-01-09
Utveckling av vägutrustning
Problemställning
• Krockprovning är kostsamt.
• Tillverkarna vill– Minimera risken för ett misslyckat prov.
– Minimera risken för att produkten hamnar i för låg prestanda-klass.
• Lösningen är att analysera och verifiera produktens funktion och prestanda redan innan första krockprovet mha datorsimulering.
Simuleringsbaserad produktutveckling är idag standard inom branschen.
www.erab.se2009-01-09
Utveckling av vägutrustning
Metod/simulering
• Vad behövs för en simulering ?
– En beräkningsmodell av produkten.• En ny modell utvecklas för varje ny design baserat pågeometridata och materialklasser.
– En beräkningsmodell av fordonet.• En fordonsmodell för varje fordonsklass (finns publika).
• Återanvänds.
– Initialvillkor enligt krockprovet (EN 1317, EN 12767 etc).
ModellProdukt + Fordon
Datorberäkning Resultat
www.erab.se2009-01-09
Utveckling av vägutrustning
Datorberäkning
• Allt snabbare datorer som kan kopplas ihop i kluster (parallellaberäkningar) gör att modellerna görs allt mer detaljerade och kan leverera allt noggrannare resultat.
• En "state of the art" buss-simulering (tb51) kräver idag – 24 till 32 CPUer.
– Beräkningstid ca 24 timmar.
• Det är idag standard hos fordonsutvecklare att utföra beräkningar på 24-32 CPUer.
Simuleringarna utförs med beräkningsprogramvaran LS-DYNA.
www.erab.se2009-01-09
Utveckling av vägutrustning
Resultat
Vi kan utvärdera samma kriterier som i ett fysiskt krockprov.• Skaderisk hos åkande (ASI, THIV, PHD).
• Deformation av produkten (Tex. Arbetsbredd).
• Deformation av fordonet.
• Produktens och fordonets beteende.
www.erab.se2009-01-09
Utveckling av vägutrustning
Resultat
Vi kan detaljstudera viktiga funktioner hos produkten, vilka kanvara svåra att se och mäta i ett fysiskt krockprov.
www.erab.se2009-01-09
Utveckling av vägutrustning
Resultat
• Hur kan simulering hjälpa oss?– En första simulering ger värdefull kunskap om produkten.
– Problem kan identifieras.
– Modellen kan ändras och simuleringen göras om.
– Simulering visar om konstruktionsändringen är bra eller dålig.
– Iterativt kan konstruktionen förbättras med simulering.
• Vilka ändringar kan göras ?– Geometri, tjocklekar, materialklass, förspänning, vikt, stolpavstånd,
antal och positionering av strukturelement etc.
www.erab.se2009-01-09
Kontakt
Klas Engstrand
Engineering Research Nordic ABBrigadgatan 14587 58 Linköping
Phone: +46-(0)13 – 23 66 80 E-mail: [email protected]
