ที่มา
บริษัท สกุลฎ์ซี จำกัด มีแนวคิดที่จะพัฒนาผลิตภัณฑ์ใหม่เป็นรถโดยสารขนาดเล็ก ตัวถังอะลูมิเนียม ให้ได้มาตรฐานและมีความปลอดภัย แทนเหล็กรูปพรรณแบบเดิมที่ใช้ผลิตกันในประเทศไทย และต้องการประเมินความแข็งแรงของโครงสร้างตัวถังที่ทางบริษัทฯ ได้ออกแบบมาในเบื้องต้นด้วยเทคโนโลยีการออกแบบและวิเคราะห์ปัญหาทางวิศวกรรมเพื่อเป็นการประหยัดเวลาจากกระบวนการลองผิดลองถูกสำหรับการปรับแบบโครงสร้างให้เหมาะสม รวมถึงการสร้างต้นแบบและการทดสอบต่าง ๆ ก่อนขั้นตอนการผลิตจริง
เป้าหมาย
วิเคราะห์ความแข็งแรงของโครงสร้างตัวถังรถโดยสารอะลูมิเนียมภายใต้เงื่อนไขการรับแรงแบบสถิต (static) ด้วยการใช้เทคโนโลยีคอมพิวเตอร์ช่วยในการคำนวณทางวิศวกรรม (Computer-Aided Engineering; CAE) เพื่อประเมินความปลอดภัยเบื้องต้นก่อนนำไปผลิตจริง
ทีมวิจัยทำอย่างไร
ดำเนินการวิเคราะห์ทำนายความสามารถในการรับแรงของโครงสร้างตัวถังรถโดยสารที่ทำจากอะลูมิเนียมทั้งหมดสามแบบ โดยให้ขอบเขตการวิเคราะห์ครอบคลุมไปถึงช่วงการเสียรูปแบบถาวร จำลองการรับแรงเมื่อมีแรงกระทำในทิศตามแนวยาว (longitudinal) แนวขวาง (lateral) และเมื่อถูกบิดตามแนวยาวของตัวรถ (torsional load) ผลการวิเคราะห์ที่ได้ประกอบด้วยค่าลักษณะแนวโน้มการกระจายค่าความเค้นที่กระจายอยู่ตามชิ้นส่วนโครงสร้างต่าง ๆ และค่าการเสียรูป
คุณสมบัติ
ผลการวิเคราะห์ด้วยระเบียบวิธีไฟไนต์เอลิเมนต์พบว่าโครงสร้างตัวถังอะลูมิเนียมทั้งสามแบบที่ทางบริษัทได้ออกแบบมามีความแข็งแรงเพียงพอและปลอดภัยในการนำไปใช้งานโดยทั่วไปในกรณีการรับแรงแบบแนวขวาง และแนวยาว ในขณะที่ค่าการต้านแรงจากการบิด (torsional stiffness) ของแบบโครงที่ศึกษาอยู่ในช่วงเดียวกับค่าของโครงสร้างรถโดยสารเชิงพาณิชย์ของที่อื่น ๆ ที่ใช้วัสดุเหล็กโครงสร้างในการผลิต และผลการลดเนื้อวัสดุบางส่วนในหน้าตัดด้านข้างของชิ้นส่วนโครงสร้างเพื่อลดนำ้หนักสามารถดำเนินการได้โดยไม่ส่งผลกระทบต่อค่าความแข็งแรงโดยรวมของโครงสร้าง
สถานภาพงานวิจัย
ภายหลังจากการปรับแบบชิ้นส่วนโครงสร้างโดยอ้างอิงจากผลการวิเคราะห์ ทีมวิจัยและบริษัทร่วมดำเนินการทดสอบความแข็งแรงเชิงกลและการทดสอบพลิกคว่ำตามมาตรฐาน UN R66 กับกรมการขนส่งทางบก และอยู่ระหว่างขั้นตอนกระบวนการผลิตเชิงพาณิชย์ชุดแรกเพื่อส่งมอบให้แก่ลูกค้า
แผนงานในอนาคต
ร่วมวิเคราะห์ความแข็งแรงของโครงสร้างตัวถังภายใต้เงื่อนไขการรับแรงแบบ explicit/dynamic จากการพลิกคว่ำตามมาตรฐาน UN R66 เพื่อปรับปรุงกระบวนการวิเคราะห์และใช้เป็นข้อมูลในการพัฒนาแบบสำหรับรถรุ่นใหม่ที่จะผลิตต่อในอนาคต รวมไปถึงพิจารณาการนำโครงสร้างมาประยุกต์พัฒนาเป็นโครงสร้างน้ำหนักเบาสำหรับยานยนต์พลังงานไฟฟ้า
ทีมวิจัย
ทีมวิจัยวิศวกรรมน้ำหนักเบา (LWET) กลุ่มวิจัยการออกแบบเชิงวิศวกรรมและการคำนวณ
ติดต่อ
ดร. ชินะ เพ็ญชาติ
ทีมวิจัยวิศวกรรมน้ำหนักเบา (LWET)
โทรศัพท์ 0 2546 6500 ต่อ 4382
อีเมล chinab@mtec.or.th
