Autobuso rėmo su stiklo pluošto elementais tyrimai

Abstract

Disertacijoje nagrinėjama autobuso rėmo konstrukcija, kuri gaminama naudojant inovatyvias, bendrą transporto priemonės masę mažinančias medžiagas. Vienas iš pagrindinių uždavinių, sprendžiamų disertacijoje, yra konstrukcijos saugumo įvertinimas atliekant vertimo ir šoninio smūgio skaitinį modeliavimą, paremtą baigtinių elementų metodu ir natūriniais eksperimentais. Darbe taip pat įvertina-mas dinaminių parametrų kitimas, keleivių komfortas, atliekama lyginamoji re-zultatų analizė. Disertaciją sudaro įvadas, keturi skyriai, bendrosios išvados, naudotos litera-tūros, autoriaus publikacijų disertacijos tema sąrašai ir septyni priedai. Įvadiniame skyriuje aptariama tiriamoji problema ir darbo aktualumas. Ap-rašomas tyrimų objektas, formuluojamas darbo tikslas ir uždaviniai, pateikiama tyrimų metodika, darbo mokslinis naujumas, darbo rezultatų praktinė reikšmė, gi-namieji teiginiai. Įvado pabaigoje pristatomos disertacijos tema autoriaus paskelb-tos publikacijos ir pranešimai konferencijose bei disertacijos struktūra. Pirmajame skyriuje apžvelgiami moksliniai darbai disertacijos tema. Patei-kiama autobuso rėmo konstrukcijos saugumą užtikrinančių reikalavimų analizė. Apžvelgiama, kokios priemonės taikomas transporto priemonių masei mažinti ir saugumui užtikrinti. Antrajame skyriuje pateikiami inovatyvios, stiklo pluoštu armuoto polimero kompozitinės medžiagos, kuri pagaminta pultruzijos būdu, mechaninių savybių nustatymo bandymų rezultatai, lyginamos skirtingos medžiagos. Naudojantis Ansys Workbench programa suvedamos eksperimentiniais bandymais nustatytos medžiagos savybės. Trečiajame skyriuje pateikiami skaitiniai modeliai, taikomi modeliuojant au-tobuso rėmo konstrukciją dinamikoje. Atliekant skaitinį modeliavimą, įvertinami ir palyginami skirtingų konstrukcijų parametrai. Ketvirtajame skyriuje pateikiami autobuso rėmo konstrukcijos stiprumui ir dinaminėms charakteristikoms įvertinti naudota įranga, eksperimentinio tyrimo atlikimo metodika, natūrinių eksperimentinių bandymų rezultatai, palyginami skaitinio modeliavimo ir eksperimentiniai rezultatai. Disertacijos tema paskelbti devyni moksliniai straipsniai: keturi – mokslo žurnaluose, įtrauktuose į Clarivate Analytics Web of Science duomenų bazę, du – kitų tarptautinių duomenų bazių mokslo žurnaluose, vienas – recenzuojamose pe-riodiniuose ir vienkartiniuose leidiniuose, du – recenzuojamuose konferencijų straipsnių rinkiniuose.

The dissertation investigates the frame structure of a bus, which is made using innovative materials that reduce the vehicle’s overall weight. One of the main problems solved in the dissertation is assessing structural safety by performing computer simulations of rollover and side impact based on the finite element method and natural experiments. The dissertation also evaluated the change of dynamic parameters and passenger comfort. The thesis includes an introduction, four chapters, general conclusions, the list of references, the list of the author’s publications on the thesis subject and seven annexes. The introductory chapter reviews the research problem and the relevance of the thesis. It presents the formulated research object, aim and tasks of the thesis, the research methodology, the scientific novelty, the practical significance, and the defended thesis statements. The end of the introduction provides the author’s publications and conference papers on the topic of the dissertation and the structure of the dissertation. The first chapter reviews research papers on the topic of the thesis. It presents an analysis of the requirements ensuring the safety of the bus frame structure and an overview of measures applied to minimise the vehicle mass and ensure safety. The second chapter describes tests performed to determine the mechanical properties of an innovative fibreglass composite material made by pultrusion. It compares different materials and presents the created material model. The third chapter presents numerical models used in the calculations of the bus frame structure in dynamics. Computer simulations evaluate and compare the parameters of different structures. The fourth section presents the equipment used to evaluate the strength and dynamic characteristics of the bus frame structure. It presents the experimental research methodology, the results of experimental field tests and compares the results. Nine scientific articles on the thesis subject have been published: four publications have in scientific journals included in the Clarivate Analytics Web of Science database, two in other international publications database, one in peer-re-viewed periodical and disposable publications and two in the peer-reviewed conference proceedings.