When developing drivetrain cooling modules for commercial vehicles, the top priority is the strength of the products. The reason lays within the structural change that companies are undergoing where the warehouses are minimized and the companies are relying on the transportation of commercial vehicles. If a drivetrain cooling module would fail to maintain a targeted temperature range of the drivetrain, there is not long until the vehicle is forced to a stop. At worst, the downtime of commercial vehicles can cause companies to come to a halt as well. Therefore, developing verified FE simulation methods together with strength verification tests, are some of the core activities to ensure the strength of the cooling modules before implementation in vehicles. One of the methods that have not been sufficiently verified regards how to perform structural FEA on a crimp joint with a gasket. A crimp joint is established through a hemming process, where the aluminium header tabs are crimped over the polyamide tank, creating a watertight seal together with a gasket. The objective of this master’s thesis is to verify the existing simulation methods of the crimp joint and determine the margin of error with respect to strains. The objective of this thesis is also to develop a verified FE simulation method with a lower margin of error compared to the existing methods. The verification of the methods has been conducted through a comparison between numerical results and an experimental stress analysis, where the strain located on the header is measured with strain gauges in a pressure pulsation rig. The average margin of error found on the three existing methods of simulating the crimp joint was 39,7%, 13,4%, and 11,5% located on the outer bottom dimensioning radius of the crimp joint at a pressure of 100 kPa. However, the method used to determine the margin of error was found to be invalid, but the margin of error is only slightly affected by the verification method where the existing methods still are insufficiently representing the crimp joint. The method of determining the margin of error was then corrected for the development of the new method to represent the crimp joint in the FE model. The developed method in this thesis has an average margin of error of 6,9% at 100, 160, 220, and 260 kPa. / Vid utveckling av kylarmoduler för drivlinor som appliceras i kommersiella fordon, är högsta prioritet att säkerhetsställa hållfastheten hos produkterna. Anledningen ligger kring den strukturomvandling som företag genomgår där storleken på lagerlokaler minskar och företagen väljer att förlita sig på transporterna som utförs av kommersiella fordon istället. Ifall en kylarmodul inte skulle klara av att bibehålla ett bestämt temperaturintervall hos drivlinan så dröjer det inte länge förens fordonet tvingas att stanna. I värsta fall kan fordonets stillestånd påverka ett företag att tvingas stanna i väntan. Därför är utveckling av FE simuleringsmetoder tillsammans med utmattningstest, några av de kärnaktiviteter som utförs för att säkerhetsställa hållfastheten av kylarmodulerna innan de implementeras i fordon. En av de metoder som ännu inte blivit tillräckligt verifierat gäller hur man utför FEA på ett falsförband med packning. Falsförbandet skapas genom en falsningsprocess där ändplåten av aluminium falsas över polyamidtanken, vilket skapar ett vattentätt förband med hjälp av packningen. Omfattningen av detta examensarbete gäller att verifiera de existerande simuleringsmetoderna av falsförbandet och bestämma felmarginalen med avseende på töjningar. Omfattningen av examensarbetet innefattar även ett utvecklingsarbete av en ny FE simuleringsmetod med en lägre felmarginal jämfört med de existerande metoderna. Verifieringen av metoderna sker genom en jämförelse mellan de numeriska resultaten och en experimentell spänningsanalys där töjningen på ändplåten är uppmätt med hjälp av trådtöjningsgivare i en tryckpulsationsrigg. Den genomsnittliga felmarginalen av de tre existerande metoderna för att simulera falsförbandet var 37,9%, 13,4%, och 11,5% vid den nedre dimensionerande yttre radien på falsförbandet vid ett tryck på 100 kPa. Den använda metoden för att bestämma felmarginalen upptäcktes senare vara felaktig, men det resulterar endast i små förändringar av den bestämda felmarginalen, de existerande simuleringsmetoderna är fortfarande sedda som otillräckliga. Metoden för att bestämma felmarginalen korrigerades sedan inför utvecklandet av den nya FE simuleringsmetoden av falsförbandet. Den utvecklade metoden i detta examensarbete har en genomsnittlig felmarginal på 6,9% vid 100, 160, 220 och 260 kPa.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:UPSALLA1/oai:DiVA.org:bth-21924 |
| Date | January 2021 |
| Creators | Andraéy, Erik |
| Publisher | Blekinge Tekniska Högskola, Institutionen för maskinteknik |
| Source Sets | DiVA Archive at Upsalla University |
| Language | English |
| Detected Language | Swedish |
| Type | Student thesis, info:eu-repo/semantics/bachelorThesis, text |
| Format | application/pdf |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
Page generated in 0.003 seconds