Symulacja naprężeń i odkształceń w podłużnicach samochodowych

Transkrypt

1 510 MECHANIK NR 5-6/2011 Symulacja naprężeń i odkształceń w podłużnicach samochodowych RYSZARD LEWKOWICZ TOMASZ HINZ ŁUKASZ RYPINA TOMASZ KRÓLIKOWSKI PIOTR PIĄTKOWSKI* Przedstawiono przykład procesu projektowania podłużnic samochodowych oraz ocenę tych konstrukcji z punktu widzenia właściwości wytrzymałościowych i bezpieczeństwa. W części praktycznej przedstawiono zastosowanie oprogramowania CATIA V5R17, jako najbardziej popularnego systemu komputerowego używanego w procesie konstruowania nadwozi samochodowych. Zaprezentowano także wyniki analizy wytrzymałościowej podłużnic przeprowadzonej w środowisku aplikacji ANSYS. W ciągu ostatniego stulecia główny kierunek w dziedzinie projektowania nadwozi samochodowych często ulegał zmianie. Do najbardziej istotnych powodów tych zmian należałoby zaliczyć: postęp w technologii wykonania nadwozi samochodowych, bezpieczeństwo pasażerów oraz innych uczestników ruchu, oczekiwania klientów oraz trwałość eksploatacyjną pojazdów. Gospodarka rynkowa i konkurencja między producentami pojazdów wymagały od projektantów coraz to nowych koncepcji, które zaspokoiłyby potrzeby klientów. W wielu przypadkach atrakcyjność oferty producenta wiąże się z krótkim okresem tworzenia pojazdu. Podczas prac konstruktorskich bardzo ważne jest posiadanie odpowiedniego oprogramowania, dzięki któremu konstruktorzy mogliby nie tylko zamodelować nową konstrukcję, ale i sprawdzić jak zachowa się ona w rzeczywistych warunkach. Odpowiednio dobrane oprogramowanie pozwala przyspieszyć przebieg procesu projektowania nadwozia samochodowego, umożliwia przewidywanie jego właściwości eksploatacyjnych, skraca czas projektu i minimalizuje koszty. W przypadku kolizji przy małych prędkościach elementami odpowiedzialnymi za odbiór energii powstającej podczas wypadku są elementy tłumiące zainstalowane na podłużnicy samochodu, takie jak belka energochłonna, tłumiki uderzeń przednich oraz różnego rodzaju wkładki energochłonne (rys. 1). Konstrukcje nadwozi optymalizowane są w taki sposób, by podczas kolizji w jak najmniejszym stopniu uszkodzić podłużnicę samochodu, która z konstrukcyjnego punktu widzenia jest elementem trudnym do późniejszego zastąpienia. Z kolizjami i konstrukcją pojazdów związane jest określenie kontrolowanej strefy zgniotu. Przez pojęcie to należy rozumieć taką część pojazdu, która w przypadku kolizji ulega znacznej i kontrolowanej (możliwej do przewidzenia) deformacji. Z deformacją tą związany jest proces pochłaniania części energii zderzenia. Stopień absorpcji tej energii stanowi o bezpieczeństwie konstrukcji nadwozia pojazdu. Optymalizacja konstrukcji podłużnicy samochodu może dotyczyć zarówno przedniej, jak i tylnej części nadwozia (rys. 2 i 3). W obu przypadkach istotne są zarówo wytrzymałość konstrukcji, jak i ochrona wybranej strefy pojazdu. W przypadku projektowania współczesnych nadwozi samochodowych stale miękkie stosowane są w miejscach mało istotnych, natomiast stale o wysokiej wytrzy- Charakterystyka oraz rola podłużnic samochodowych Podłużnice samochodów osobowych oraz dostawczych są istotnym elementem konstrukcyjnym, przejmującym znaczną część energii powstałej na skutek wypadków drogowych. Oczywiste jest, że część energii wypadku pochłonięta zostanie również przez inne elementy nadwozia, co zależy od konkretnego modelu samochodu i przebiegu wypadku. Rys. 2. Podłużnica tylna samochodu Volvo C70 przed kolizją (ilustracja nie obejmuje zainstalowanych w pojeździe dodatkowych elementów energochłonnych) (Źródło: Volvo) Rys. 1. Elementy składowe zderzaka przedniego Audi A4 produkowanego w latach (Źródło: Carwert Eurotax) * Prof. ndzw. dr hab. inż. Ryszard Lewkowicz, mgr inż. Tomasz Hinz, mgr inż. Łukasz Rypina, dr inż. Tomasz Królikowski, dr inż. Piotr Piątkowski Wydział Mechaniczny Politechniki Koszalińskiej Rys. 3. Podłużnica tylna samochodu Volvo C70 po kolizji (widoczna kontrolowana strefa zgniotu pozwala na maksymalną ochronę przedziału pasażerskiego) (Źródło: Volvo)

2 MECHANIK NR 5-6/ małości wykorzystywane są na elementy nośne oraz mające bezpośredni wpływ na bezpieczeństwo użytkowników pojazdu (rys. 4). Szczególnie istotny jest materiał zastosowany w obszarach strefy zgniotu, co znajduje odzwierciedlenie w obszarze zniszczeń powypadkowych. przez elementy nadwozia samochodowego, określona według wzoru [4]: (1) gdzie: P siła, dd różniczka drogi, σ naprężenie, E moduł sprężystości, F powierzchnia przekroju, l droga odkształcenia. Z równania wynika, że energia wypadku może być większa w przypadku stosowania materiałów odznaczających się niskim modułem sprężystości oraz wysokimi naprężeniami dopuszczalnymi. Energia wypadku wzrasta również wraz z zastosowaniem konstrukcji o dużym przekroju poprzecznym oraz dużych zdolnościach odkształcania [4]. Modelowanie podłużnic samochodowych Rys. 4. Rodzaje stali użyte do produkcji szkieletu nadwozia samochodu Volvo S40 z 2007 r. (Źródło: Volvo) Dobór odpowiedniej stali (rys. 5) zależny jest od przeznaczenia i funkcji elementu karoserii. Nadwozia samochodowe zbudowane mogą być m.in. z następujących rodzajów stali [5]; Zagadnienie modelowania podłużnic samochodowych przedstawimy na przykładzie analiz realizowanych w środowisku oprogramowania CATIA V5R17. Program ten wykorzystywany jest obecnie przez ok. 80% rynku motoryzacyjnego na świecie. Modele podłużnic samochodowych są rozważane jako typowe modele powierzchniowe. Podczas ich konstrukcji posłużono się modułem powierzchniowym Generative Shape Design (rys. 6). Zaprezentowane w artykule modele zostały pozbawione wszelkich zaokrągleń (ostre krawędzie) oraz mniej istotnych szczegółów konstrukcyjnych (małe przetłoczenia, niewielkie otwory). Szczegóły te w żaden istotny sposób nie wpłynęłyby na wyniki symulacji, a ich brak ułatwia poprawne wykonanie analizy metodą elementów skończonych. Rys. 5. Porównanie parametrów dla różnych gatunków stali (Źródło: GYS) LSS Low Strength Steel stal o niskiej wytrzymałości: stal miękka (Mild Steel), stal tłoczna (Interstital Free), HSS High Strength Steel stal o podwyższonej wytrzymałości: stal tłoczna izotropowa (Isotropic), stal umacniana wydzieleniowo (Bake Hardenable), stal węglowo-manganowa, stal wysoko wytrzymała niskostopowa (High Steel Low Alloy), UHSS Ultra High Strength Steel stal o wysokiej wytrzymałości: stal ferrytyczno-martenzytyczna (Dual Phase), stale typu CP (Complex Phase), stal typu TRIP (Transformation Induced Plasticity), stal martenzytyczna. Właściwa procedura doboru materiału odpowiedniego na dany element nadwozia samochodowego jest procesem skomplikowanym. Wiąże się ona z wykonaniem wielu pracochłonnych symulacji wytrzymałościowych projektowanej części oraz dodatkowych obliczeń, np. symulacji procesu tłoczenia. Bardziej szczegółowe informacje na ten temat zawarto w [5 i 7]. Istotną z punktu widzenia kolizji samochodowych wielkością fizyczną jest energia wypadku E w pochłaniana Rys. 6. Przykład modelowania konstrukcji stalowych podłużnic w module Generative Shape Design (podstawowe szkice oraz widok powierzchni tworzących opartych na lokalnych układach współrzędnych jako podstawowa część etapu tworzenia modelu CAD) [6] Grubość ścianek modeli powierzchniowych elementów konstrukcyjnych zaprojektowanych w programie Catia jest nieskończenie mała. Na potrzeby symulacji wytrzymałościowych grubość ścianek modeli została określona na poziomie 2 mm, co odpowiada grubości podłużnicy samochodów osobowych wyższej klasy, dostawczych oraz typu SUV. Podczas symulacji dla wszystkich rozpatrywanych przypadków przyjęto jednolity obszar utwierdzenia powierzchni podłużnicy. Obliczenia symulacyjne zostaną przedstawione dla czterech przypadków podłużnic, o tej samej długości początkowej 1000 mm oraz tym samym stałym przekroju poprzecznym na niemal całej długości konstrukcji mm (z wyjątkiem kontrolowanych stref zgniotu). Cechy i oznaczenia analizowanych przypadków kon-

3 512 MECHANIK NR 5-6/2011 Rys. 7. Podłużnice analizowane w obliczeniach symulacyjnych z zaznaczonymi kolorem czerwonym powierzchniami utwierdzeń: a) podłużnica nr 1, b) podłużnica nr 2, c) podłużnica nr 3, d) podłużnica nr 4 Rys. 8. Model materiałowy użyty w symulacji [3]; α kąt nachylenia prostej przyrostu naprężeń sprężystych w zależności od względnego wydłużenia materiału, β kąt nachylenia prostej przyrostu naprężeń plastycznych w zależności od względnego wydłużenia materiału (σ naprężenie; ε odkształcenie) strukcji podłużnic przedstawiono na rys. 7 i określono jako; podłużnica nr 1 pozbawiona szczególnych cech konstrukcyjnych określających kontrolowaną strefę zgniotu, podłużnica nr 2 w części środkowej ma cztery równoległe przetłoczenia na głębokość 8 mm, podłużnica nr 3 odznaczająca się zmienną wysokością części górnej, różnica poziomu wyniosła 50 mm, podłużnica nr 4 której cechą charakterystyczną jest zastosowanie dodatkowej ściany wewnętrznej, biegnącej wzdłuż całej podłużnicy oraz trzech bocznych przetłoczeń wykonanych na głębokość 10 mm. Przedstawione modele symulacyjne podłużnic są powszechnie stosowane podczas projektowania współczesnych nadwozi samochodów, a ich konstrukcja nie stwarza problemów przy produkcji wielkoseryjnej. Opis analizy Zamodelowane podłużnice samochodowe poddane zostały symulacjom dynamicznym w programie ANSYS. Celem symulacji było zobrazowanie właściwości kontrolowanych stref zgniotu badanych podłużnic wykonanych ze stali DOCOL 800 DP.9. (gęstość ρ = 7850 kg/m 3 ; moduł sprężystości E = 210 GPa; współczynnik Poissona υ = 0,31). Obciążenie podłużnicy stanowił impuls siły wynikającej z uderzenia w stalową płytę, której materiał przyjęto jako idealnie sztywny (nieodkształcalny). Parametry geometryczne płyty wynosiły odpowiednio (szer. wys. gr.) mm. Na model matematyczny obiektu składa się: model geometryczny, model materiałowy, dynamiczne równanie ruchu, uproszczenia modelu. W analizie numerycznej wprowadzono uproszczenia kształtu rozważanego obszaru, pominięto mało istotne oddziaływania zewnętrzne, przyjęto założenie jednorodności (tzn. materiał jest jednorodny i nie obejmuje dyslokacji czy zmian w strukturze stali) oraz założono, że właściwości fizyczne są stałe w czasie. Do analizy komputerowej użyto modelu materiałowego z biliniowym umocnieniem izotropowym z użyciem potencjału von Misesa. Jest to model charakteryzujący się wyraźną granicą plastyczności i liniowym umocnieniem, który opisany jest tg β nachylenia linii tworzącej ten kąt do poziomu (rys. 8). Kąt α opisuje moduł Younga [3]. Kolejnym krokiem postępowania w modelowaniu jest dyskretyzacja przygotowanych modeli. Do dyskretyzacji użyto elementu skończonego typu Shell 163 z dwunastoma stopniami swobody. Dla każdego węzła: przemieszczenia, przyspieszenia oraz prędkości dozwolone są w kierunkach x, y, z [3]. Metoda elementów skończonych jest metodą przemieszczeniową, w której niewiadomymi są przemieszczenia węzłowe. W obszarze elementu, pomiędzy węzłami, stosuje się interpolację przemieszczeń za pomocą tzw. funkcji kształtu. Jeżeli węzły występują tylko w narożach elementu, to funkcje kształtu są liniowe. Elementy liniowe mogą być trójkątne lub czworokątne. Gdy istnieją węzły pośrednie na bokach elementu, to funkcja kształtu ma postać kwadratową lub wyższego stopnia. Przemieszczenia u wewnątrz elementu wyznacza się za pomocą przemieszczeń węzłowych δ i funkcji kształtu N następująco: Funkcje kształtu N opisują przemieszczenia w całym obszarze elementu poprzez interpolację przemieszczeń węzłowych. Muszą one spełniać warunki zgodności i zupełności. Przyjmują wartość jednostkową dla danego stopnia swobody w określonym węźle, a w pozostałych węzłach mają wartość zerową. Funkcjami kształtu mogą być wielomiany: Lagrange a, Hermite a i Serendipa [2]. Modele MES podłużnic liczyły odpowiednio: podłużnica nr 1 o powierzchni 0,514 m 2 ; elementów skończonych, podłużnica nr 2 o powierzchni 0,537 m 2 ; elementów skończonych, podłużnica nr 3 o powierzchni 0,516 m 2 ; elementów skończonych, podłużnica nr 4 o powierzchni 0,668 m 2 ; elementów skończonych. Rozwiązując postawiony problem określenia naprężeń i odkształceń podłużnicy posłużono się metodą całkowania jawnego, zwaną również metodą różnic centralnych, bądź metodą explicit. W metodzie tej równanie opisujące ruch obiektu można zapisać w postaci: (2) (3)

4 MECHANIK NR 5-6/ gdzie: M, C i K są odpowiednio stałymi w czasie macierzami: masy, tłumienia i sztywności układu. Przez R oznaczono wektor obciążenia zewnętrznego, a r, r, r są wektorami przemieszczenia, prędkości i przyspieszenia węzłów układu. Równanie to jest całkowane względem czasu metodą krok po kroku i nie jest przed tą operacją przekształcane [1]. Wyniki symulacji Do poprawnego zilustrowania uzyskanych wyników, przedstawiono je w formie obrazów prezentujących rozkład naprężeń (rys. 9 12). W trakcie badań istotny był czas od momentu uderzenia, po którym rejestrowano wartości naprężeń. Ze zmianą kontrolowanego czasu badania zaobserwowano znaczne różnice wywołanych naprężeń oraz odkształceń. Na rys. 9 przedstawiono rozkład naprężeń w podłużnicy nr 1 po czasie t = 0,8 s od momentu uderzenia. W przypadku tym zaobserwowano w miarę powtarzalny rozkład naprężeń w części środkowej podłużnicy, zawierający się w przedziale MPa. Z rys. 9 można także wnioskować, że kształt podłużnicy nie wpływa korzystnie na proces rozpraszania energii zderzenia, ponieważ naprężenia wywołane uderzeniem nie wiążą się z równomiernym ich wzrostem na całej długości podłużnicy. Co więcej, w wyniku symulacji ujawniono skoncentrowane, wysokie wartości naprężeń u podstawy podłużnicy (nr 1 na rys. 9), co w późniejszym czasie spowoduje złamanie się podłużnicy właśnie w tych miejscach. W obszarze kontaktu z płytą (nr 2 na rys. 9) również zaobserwowano względnie duże odkształcenia, które wpływają znacząco na deformację tej części nadwozia i utratę kontroli nad procesem równomiernego rozpraszania energii zderzenia. Wiąże się to bezpośrednio ze stosunkowo dużą sztywnością konstrukcji podłużnicy 1. Rys. 10. Rozkład naprężeń Misesa dla podłużnicy nr 2 po czasie od utwierdzenia, 2 w obszarze kontaktu z płytą, 3 w obszarze zmiany kształtu profilu i przekroju w stosunku do 0,5 MPa przekazywanych na strefę utwierdzenia podłużnicy. Podłużnica taka charakteryzuje się więc małą sztywnością z dużą skłonnością do pochłaniania energii zderzenia. Na rys. 11 przedstawiono wyniki obliczeń symulacyjnych dla podłużnicy nr 3. Występują tu, podobnie jak dla podłużnicy nr 1, stosunkowo duże odkształcenia i naprężenia w strefie kontaktu podłużnicy z płytą (nr 3 na rys. 11). Naprężenia w tej strefie osiągają wartości do 1000 MPa. Drugie, podobne co do wartości osiąganych naprężeń, miejsce na długości podłużnicy zlokalizowane jest w obszarze zmiany kształtu profilu (nr 2 na rys. 11). Rys. 11. Rozkład naprężeń Misesa dla podłużnicy nr 3 po czasie od utwierdzenia, 2 w obszarze zmiany kształtu profilu i przekroju, 3 w obszarze kontaktu z płytą Rys. 9. Rozkład naprężeń Misesa dla podłużnicy nr 1 po czasie od utwierdzenia, 2 w obszarze kontaktu z płytą Na rys. 10 przedstawiono wynik symulacji uderzenia w płytę dla podłużnicy nr 2. Z uzyskanego drogą symulacji rozkładu naprężeń wynika, że zastosowana zmiana profilu przekroju wpłynęła znacznie na wzrost naprężeń właśnie w miejscu przetłoczenia (nr 3 na rys. 10). Inną specyficzną zmianą w odniesieniu do podłużnicy nr 1 jest zmniejszenie wartości naprężeń w obszarze utwierdzenia, co korzystnie wpłynie na bezpieczeństwo nadwozia i uzyskanie nieodkształcalnej strefy pasażera. Ponadto, w obszarze kontaktu z płytą zaobserwowano także zmniejszenie naprężeń i odkształcenia. Jest to korzystne z uwagi na zachowanie kształtu nadwozia i lepszy przebieg procesu rozpraszania energii. Natomiast co do wartości naprężeń, to w strefie zmiany profilu i kształtu przekroju obserwuje się wartości między MPa, W wyniku analizy danych na rys. 11 można stwierdzić, że podłużnica nr 3 przenosi duże naprężenia, co powoduje jej niewielką skłonność do pochłaniania energii zderzenia i dość wysoką sztywność. Przekłada się to niekorzystnie na ochronę strefy pasażera, ponieważ może skutkować przeniesieniem na nią zbyt dużej ilości energii wypadku, co spowoduje odkształcenie tej strefy. Rys. 12 przedstawia rozkład naprężeń po upływie 0,8 s od uderzenia w płytę dla podłużnicy nr 4. Podłużnica ta charakteryzowała się specyfiką geometryczną obszaru przeznaczonego do pochłaniania energii zderzenia (nr 2 na rys. 12) w wyniku zastosowania dodatkowej ściany wewnętrznej, biegnącej wzdłuż całej podłużnicy oraz trzech bocznych przetłoczeń wykonanych na głębokość 10 mm. Wynikiem tego jest wzrost naprężeń zarejestrowanych w obszarze utwierdzenia oraz odkształcenie w obszarze kontaktu podłużnicy z płytą. Na tej podstawie można

5 514 MECHANIK NR 5-6/2011 Rys. 12. Rozkład naprężeń Misesa dla podłużnicy nr 4 po czasie od utwierdzenia, 2 w obszarze zmiany kształtu profilu i przekroju, 3 w obszarze kontaktu z płytą wnioskować, że podłużnica nr 4 nie wykazuje tendencji do pochłaniania energii zderzenia, co jest konsekwencją wzrostu jej sztywności. Dla podłużnicy nr 4 wykonano dodatkowo analizę przemieszczeń (rys. 13) i prędkości wybranych punktów pomiarowych (rys. 15). Oba wykresy sporządzone w funkcji czasu odzwierciedlają przemieszczenie i prędkość punktów zaznaczonych na podłużnicy (rys. 16). Gdyby stworzyć analizę przemieszczeń dla większej liczby punktów (jak na rys. 14), wówczas wyniki pozwoliłyby na obiektywną ocenę bezpieczeństwa pasażerów. Poprawnie zaprojektowana konstrukcja wykazywać powinna znaczne przemieszczenia w przedniej części podłużnicy, a zdecydowanie mniejsze w jej środkowej części. Brak przemieszczeń powinien natomiast występować w strefie pasażera oraz przed nią. Gdyby jednak przemieszczenia były zauważalne w tym przedziale, wówczas skupić należałoby się na ich wartościach. Stosunkowo duże mogłyby zagrozić bezpieczeństwu pasażerów. Lecz nawet te o małych wartościach świadczyłyby o tym, że nadwozie nawet przy niewielkim uderzeniu w przeszkodę Rys. 13. Wykres przemieszczeń w czasie punktu 1 i 2 dla podłużnicy Rys. 15. Wykres prędkości w czasie punktu 1 i 2 dla podłużnicy 4 Rys. 14. Propozycja rozmieszczenia punktów kontrolnych przemieszczania (Źródło: Boron Extrication) Rys. 16. Ilustracja wybranych punktów, na podstawie których wyznaczono przedstawione wykresy (a miejsca przetłoczeń powierzchni) uszkodzone zostanie nie tylko w przedniej części, którą stosunkowo łatwo naprawić. Uszkodzenia, do których doszłoby w obrębie przedziału pasażera, bardzo trudno naprawić, a ingerencja w zgrzewaną strukturę nadwozia samonośnego byłaby bardzo kosztowna (nie wspominając o wpływie tych deformacji na układ jezdny, kierowniczy oraz inne układy współpracujące ze strukturą samonośną). W teorii takie nadwozie nie powinno zostać wprowadzone do seryjnej produkcji. Zmiana wartości przemieszczenia w kierunku przeciwnym do działającej siły (widoczna również na wykresie) świadczyć będzie o oddziaływaniu sił sprężystych. Zmianę prędkości w czasie dla wybranych punktów (rys. 15) najlepiej byłoby rozpatrywać porównując te same punkty na różnych podłużnicach. Dla punktów znajdujących się na początku podłużnicy korzystniej jest, gdy obserwuje się niższą wartość prędkości, lecz bardziej rozłożoną w czasie, niż wysoką prędkość w kształcie pojedynczego skoku. Pierwsza sytuacja odzwierciedlać będzie konstrukcję bardziej energochłonną. Podobnie jak w przypadku wykresu przemieszczenia, tak i w tym przypadku zmiana wartości prędkości na przeciwną świadczy o siłach sprężystych. Głównym zadaniem kontrolowanych stref zgniotu jest ochrona wybranych przez konstruktorów stref nadwozia samochodowego oraz pochłonięcie energii wypadku. Ochrona dotyczy przede wszystkim użytkowników pojazdu. Może być to również zabezpieczenie przed zniszczeniem konkretnych elementów nadwozia, które w następstwie kolizji mogłyby znacznie podwyższyć koszty naprawy pojazdu. W nieskomplikowanej pod względem konstrukcyjnym podłużnicy nr 1 zarejestrowano, że wartość jej długości (pomiar względem osi x) po symulacji, w porównaniu z jej stanem początkowym, zmalała o 244 mm (nie jest to największa z odnotowanych zmian długości). Co jednak charakterystyczne: w próbach różniących się od siebie prędkością zderzenia odkształcała się ona w sposób niemożliwy do przewidzenia (niemożliwy bez symulacji MES). Stosując taką konstrukcję trudno zatem określić ewentualne zniszczenia wynikające z potencjalnego wypadku samochodowego. Znaczna część wydzielonej energii została przekazana tylnej części konstrukcji, co w rzeczywistości przełożyłoby się na uszkodzenie części samochodu przeznaczonej dla jego użytkowników. W podłużnicy nr 2 zastosowano przetłoczenia w kształcie żeberek. Już w wyniku pierwszej symulacji, po t = 0,8 s, można zauważyć, jak energia pochłonięta w początkowej fazie przez przetłoczenia nie pozwala na zbyt duże przemieszczenie się przeszkody. Choć odkształcenie w kierunku prostopadłym do uderzenia jest większe niż w podłużnicy nr 1, to rozwiązanie umożliwia konstruktorom ochronę wybranej strefy, a następstwa wypadku są możliwe do przewidzenia. Kontrolowana

6 MECHANIK NR 5-6/ strefa zgniotu odebrała znaczną część energii wypadku. Podłużnica nr 3 ze zmienną wysokością części górnej odebrała energię uderzenia przede wszystkim w miejscu, w którym zamodelowano zmianę poziomów podłużnicy. Część podłużnicy znajdująca się po stronie utwierdzenia odkształciła się bardzo nieznacznie w całym zakresie badania (strefa ta doskonale mogłaby ochronić wybrane elementy pojazdu oraz przedział pasażerski). Najbardziej odporną na zniszczenie okazała się podłużnica nr 4. Szerokie przetłoczenia niewątpliwie wzmocniła dodatkowa ściana zainstalowana w środku podłużnicy. Próba ta udowadnia, jak poprzez zastosowanie różnych rozwiązań konstrukcyjnych można wpływać na kontrolowaną strefę zgniotu. 60% długości tej podłużnicy (znajdującej się po stronie utwierdzenia) odkształciło się bardzo nieznacznie. Osiągnięta wysoka sztywność konstrukcji spowoduje, że energia powstała podczas uderzenia, zamiast zostać pochłonięta, zostanie przekazana na dalszą część nadwozia. Rys. 17. Orientacja zastosowanego w artykule układu współrzędnych Symulacje wybranych podłużnic samochodowych podczas zderzenia miały na celu zobrazowanie, w jaki sposób konstrukcja i sposób zamodelowania elementu nadwozia samochodowego mogą wpłynąć na bezpieczeństwo. Widoczne na ilustracjach kontrolowane strefy zgniotu, w zależności od ich konstrukcji, są w stanie pochłonąć różną wartość energii wypadku. Co jednak najważniejsze, zawsze okazują się one miejscem najbardziej obciążonym. Należy pamiętać, iż w kompletnym nadwoziu samochodowym przemieszczenia w kierunkach x, y, z, są ściśle ograniczone przez oddziaływanie innych elementów nadwozia. Włoskie maszyny do obróbki metali dla przemysłu motoryzacyjnego i lotniczego SEMINARIUM I SPOTKANIA B2B Włoski Instytut Handlu Zagranicznego, Sekcja Promocji Handlu Ambasady Republiki Włoskiej, wspólnie z UCIMU- -SISTEMI PER PRODURRE, w dniu 22 lutego 2011 r. w Hotelu Starym w Krakowie zorganizował jednodniowe spotkania B2B oraz seminarium na temat włoskiej oferty maszyn do obróbki metali dla przemysłu motoryzacyjnego i lotniczego. Partnerami wydarzenia byli: Krajowa Izba Gospodarcza, Polska Izba Motoryzacji oraz Stowarzyszenie Grupy Przedsiębiorców Przemysłu Lotniczego Dolina Lotnicza. Seminarium o zaawansowanej technologii Made by Italians prowadził Alberto Colnago z UCIMU-SISTEMI PER PRODURRE Zrzeszenia Włoskich Producentów Obrabiarek, Robotów i Automatyki. Na spotkaniu zaprezentowało się 12 firm włoskich: AUTOMAZIONI INDUSTRIALI S.r.l., BLM S.p.A., BRE- TON S.p.A., FIDIA S.p.A., FPT Industrie S.p.A., INTER- MAC BIESSE S.p.A., MECOF S.r.l., OMERA S.r.l., PASSAPONTI Metal Cleaning Technology S.r.l., PRIMA INDUSTRIE S.p.A., RTM S.p.A., ZANI S.p.A. Większość z nich to doświadczeni i wiodący producenci maszyn do obróbki metali. W ich różnorodnej ofercie znajdują się m.in.: wielofunkcyjne centra obróbkowe o dużej wydajności, automatyczne systemy wykrawania, systemy załadunku i rozładunku obrabiarek, maszyny do obróbki rur, wiertarko-frezarki, frezarko-wytaczarki, maszyny laserowe i prasy mechaniczne. LITERATURA 1. J. ROJEK: Modelowanie i symulacja komputerowa złożonych zagadnień mechaniki nieliniowej metodami elementów skończonych i dyskretnych. Instytut Podstawowych Problemów Techniki Polskiej Akademii Nauk. Warszawa S. ŁACZEK: Wprowadzenie do systemu elementów skończonych ANSYS. Kraków ANSYS 11 Help System. Theory Reference Ansys Inc, A. ZIELIŃSKI: Konstrukcja nadwozi samochodów osobowych i pochodnych. Wydawnictwa Komunikacji i Łączności Warszawa B. RAATZ: Karoseria współczesnego samochodu. Auto Moto Serwis 5/ W. SKARKA, A. MAZUREK: Catia. Podstawy modelowania i zapisu konstrukcji. Wydawnictwo Helion Gliwice B. BARTCZAK, D. GIRECZYCKA-ZBROŻEK, Z. GRONOSTAJ- SKI, S. POLAK: Struktury cienkościenne w zastosowaniu na elementy pochłaniające energię zderzenia. Mechanik 5-6/2010. Włochy zajmują wyjątkową pozycję w branży obrabiarek, od których w dużej mierze zależy jakość projektów, realizacji i sprzedaży wielu wyrobów przemysłowych. Dzięki wiedzy i kompetencjom specjalistów, włoskie firmy są uznanymi dostawcami technologii na całym świecie. Ich atutem są innowacyjne i zaawansowane technologicznie wyroby wysokiej jakości. Oferowane rozwiązania wyróżnia elastyczność i możliwość zmian konfiguracji, w zależności od konkretnych potrzeb produkcyjnych. W seminarium uczestniczyły 32 firmy polskie reprezentowane przez ok. 40 uczestników, którzy odbyli 64 spotkania bilateralne z przedstawicielami włoskich producentów.