ชื่อต้นแบบ

โครงสร้างรถโดยสารน้ำหนักเบาที่ผลิตจากวัสดุอะลูมิเนียม

ศูนย์เทคโนโลยีโลหะและวัสดุแห่งชาติ ร่วมกับ บริษัท สกุลฎ์ซี อินโนเวชั่น จำกัด ออกแบบและประเมินความแข็งแรงโครงสร้างรถบัสโดยสารตัวถังอะลูมิเนียมที่เป็นผลิตภัณฑ์ใหม่ของบริษัท เพื่อเป็นข้อมูลในกระบวนการออกแบบและพัฒนาผลิตภัณฑ์ อีกทั้งเป็นความรู้พื้นฐานในการหาแนวทางความเป็นไปได้เพื่อลดน้ำหนักของโครงสร้างในอนาคต โดยมีขอบเขตของการออกแบบอยู่ที่การพิจารณาความแข็งแรงของโครงสร้างในกรณีรับแรงทั้งแบบสถิต (static) และพลวัต (dynamic) โดยใช้การคำนวณทางวิศวกรรมทางด้านระเบียบวิธีไฟไนต์เอลิเมนต์ (Finite Element Method) เพื่อประหยัดค่าใช้จ่าย และลดระยะเวลาในการออกแบบโครงสร้างแบบใหม่ที่เหมาะสมและสอดคล้องกับมาตรฐานการทดสอบยานยนต์สมัยใหม่
ผลลัพธ์แรกที่ได้ประกอบด้วย 

ผลการวิเคราะห์ความแข็งแรงของโครงสร้างรถโดยสารตัวถังอะลูมิเนียมแบบตั้งต้นที่ขนาดความยาวไม่เกิน 7 เมตร จำนวน 3 แบบ ที่มีรูปร่างหน้าตัด (aluminum profile) ของชิ้นส่วนโครงสร้างรับแรงหลักในส่วนต่างๆ ของตัวถังรถแตกต่างกัน ภายใต้ภาระแรงแบบสถิต 3 กรณี ได้แก่ การจำลองโครงสร้างตัวรถให้รับแรงกระทำที่ความเร่ง 0.75 g ในแนวขวางตัวรถและตามแนวยาวตัวรถ และในสภาวะที่โครงสร้างรถโดยสารถูกบิดตามแนวยาวของตัวรถ

ผลลัพธ์อย่างที่สองที่ได้ในขั้นตอนการพัฒนาต้นแบบ คือ ผลการวิเคราะห์ความแข็งแรงโครงสร้างตัวถังรถอะลูมิเนียมในกรณีรับแรงแบบพลวัต โดยใช้ระเบียบวิธีไฟไนต์เอลิเมนต์จำลองการทดสอบพลิกคว่ำโครงสร้างรถโดยสารตามมาตรฐานทดสอบยานยนต์สากล UN R66 ซึ่งจะมีการประกาศใช้โดยกรมการขนส่งทางบกในปี พ.ศ. 2566

ผลการวิเคราะห์ที่ได้ทำให้บริษัทเห็นจุดอ่อนของโครงสร้างตัวรถที่อาจเกิดความเสียหายได้เมื่อรับแรงทั้งแบบสถิตและแบบพลวัต (กรณีทดสอบพลิกคว่ำ) นอกจากนี้ผลการวิเคราะห์ในกรณีสถิต ยังแสดงให้เห็นถึงแนวทางการออกแบบ (design guideline) เพื่อปรับและเลือกใช้รูปแบบหน้าตัด (profile) ชิ้นส่วนโครงสร้างอะลูมิเนียมที่เหมาะสมในการรับแรงตามส่วนต่างๆ ของตัวรถ เช่น เสาข้าง โครงสร้างด้านข้างรถ มุมหลังคา เป็นต้น และในส่วนของผลการวิเคราะห์แบบพลวัต หรือการจำลองการทดสอบพลิกคว่ำที่ได้จากโครงการก็ได้นำไปใช้ในการเสริมความแข็งแรงต้นแบบโครงสร้างตัวถังรถโดยสารอะลูมิเนียมแบบสมบูรณ์ (body work) ของบริษัทจนสามารถผ่านเกณฑ์การทดสอบการพลิกคว่ำตามมาตรฐาน UN R66 ที่สนามทดสอบกรมการขนส่งทางบกได้

ทีมวิจัย

ดร.ชินะ เพ็ญชาติ, ปิยพงศ์ เปรมวรานนท์, เจนวิทย์ โสภารัตน์, ปิยมาภรณ์ อุตมัง, อภิชาติ ตีระลาภสุวรรณ, วุฒิพงษ์ ศรีธรรม, ประพันธ์ ปัญญาวัน, ภาสยภูริณฐ์ พรมประไพ และ ดร.สุธี โอฬารฤทธินันท์

© 2022 All rights reserved​

ศูนย์เทคโนโลยีโลหะและวัสดุแห่งชาติ

Print Friendly, PDF & Email