The studyis a part of the development of the new dimensioning standard fora hub cap,Hub Cap MK II.A goal with this study wasto obtain a dimensioningtool which willeliminate current issuesand validate its trustworthiness with FEA simulations.This is executed togetherwith the purpose of giving an increased understanding of the hub cap’s structural behavior in its operating environment.The hub cap’s general structural mechanics is studied with Euler-Bernoulli beam theoryand is modeled as a cantilever beam. Ananalysisoffatigue in weldsand how much stress theycan withstandis performed with S-N diagram. The clamping force in the bolted jointholding the hub cap in its positionis studied in this paper. Together, a theoretical maximum length of the hub cap could be calculatedto preventfailing.A total of 12 equations relating the maximum length 𝐿𝑚𝑎𝑥and diameter 𝐷of the hub capare constructed. Finally, a material selection process isconducted for the hub cap to propose a cheaper materialwhich is allowed to be used in the same environment.The results of equations havebeen summarized indiagramswhere it is possible to determine how long a hub cap can be made and which failure-mode is closest to occur for a certain hub cap size.These results havethen been compared with FEA forvalidation ofthe model and obtained equations. Errors between calculated values and simulated values are between 12.6%-96.4% with a mean error of 70.7%. The large differences bases, amongst other reasons,isthat the hub cap isnot best modeled as a classical cantilever beam. Furthermore,the section is so thin and weak so that other mechanical phenomena arisesat loading which raises stresses and forces in different way than predicted.A dimensioningtool thatdetermines the dimensioning limits ofthe hub capwas obtained. Correction factors 𝛼couldbe obtained to correct the theory to better conform with the reality. The obtained relations, in their current state,can to a certain extent be used as a guide for dimensions of hub caps and should in these cases be usedwith great caution. / Studieninnebären del i att ta fram dennyadimensioneringsstandardenför en navkåpa, Hub Cap MK II.Måletmed denna studie varatt ta fram ett dimensioneringsverktyg som ska eliminera aktuella problemoch validera dess trovärdighet med FEMsimuleringar.Detta har utförts tillsammans med syftetatt ge en ökadförståelse för navkåpans strukturella beteendei dess miljö.Kåpans övergripande hållfasthetharstuderats med Euler-Bernoulli balkteorioch är modellerad som en konsolbalk.En fördjupad studieomsvetsarsutmattningochhur mycket spänning de tål är analyserad med S-N diagram.Klämkrafti bultförbandetsom håller kåpan på plats har studeratsoch ingicki undersökningen.Tillsammanskunde en teoretisk maximal längdpå kåpan räknas fram för att förhindra brott.Totalt 12 ekvationer som relaterar maximala längden 𝐿𝑚𝑎𝑥och diameter 𝐷av kåpan har konstruerats. Tillslut harenmaterialvalsanalys till kåpan gjortsför att föreslå ett billigare material som ska tillåtasatt användas i samma miljö.Resultaten av ekvationerna av kurvorna har sammanställts i diagramsom visar hur lång en kåpamed en viss diameterkan göras och vilken fel-mod som är närmast att uppstå. Dessa resultathar sedan jämförtsmed finita element analyserför att valideraomberäkningaroch ekvationer speglar verkligheten. Felavvikelser mellan beräknade och simulerade värden var mellan 12.6–95.4%med en medelavvikelse på 70.7%. De stora felengrundar sig i flera orsakerbland annat i attnavkåpan inte ärbäst modellerad som en klassisk konsolbalk. Dessutom är tvärsnittet så vekt att andra mekaniska fenomen uppstår vid lastpåläggning i analyser som ökar spänningar och krafter på ett helt annat sätt en förutsagt.Ett dimensioneringsverktyg sombestämmer dimensioneringsgränserna av en navkåpa har tagits fram. Korrektionsfaktorer 𝛼skulle kunna tas fram för att korrigera teorinför att bättre överensstämma med verkligheten. Deframtagna sambanden, i sin aktuella form,kan i viss mån användas somen vägledning för dimensionering av kåpan ochska i dessafall användas med stor försiktighet.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:UPSALLA1/oai:DiVA.org:kau-74462 |
| Date | January 2019 |
| Creators | Vejzovic, Haris |
| Publisher | Karlstads universitet, Fakulteten för hälsa, natur- och teknikvetenskap (from 2013) |
| Source Sets | DiVA Archive at Upsalla University |
| Language | English |
| Detected Language | English |
| Type | Student thesis, info:eu-repo/semantics/bachelorThesis, text |
| Format | application/pdf, application/pdf |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess, info:eu-repo/semantics/openAccess |
Page generated in 0.002 seconds