Dynamiske simuleringer af skårlæggere og slåmaskiner ved Kverneland
Forfatter
Rasmussen, Lars
Semester
4. semester
Uddannelse
Udgivelsesår
2008
Antal sider
94
Resumé
Dette afgangsprojekt udspringer af Kverneland Group Kertemindes udvikling af skårlæggere og slåmaskiner og tager afsæt i, at skårlæggeren model 4232LT havarerede under en accelereret levetidstest på grund af udmattelse i en samlingsdetalje. Formålet er at forbedre udviklingsprocessen ved at kunne forudsige udmattelsesproblemer tidligere via dynamiske simuleringer. Projektet præsenterer to komplementære tilgange: (1) en forenklet dynamisk FEM 3D-bjælkemodel i Matlab, hvor skårlæggeren uden hjul kobles til en dækkontaktmodel; ved hjælp af en influensmatrice for den kritiske samlingsdetalje kunne udmattelseslivet beregnes med tilfredsstillende resultater, og dækkontaktmodellen kan genbruges sammen med bjælkemodeller af andre maskiner; (2) en metode, hvor et komplet 3D-CAD-design omsættes til en FEM-model og beskrives ved et begrænset antal modale former, således at hele flytningsresponset for en delvis solidmodel kan bestemmes ud fra blot otte modale former; i Ansys postprocesseres resultaterne, så relevante data fra den simulerede levetidstest kan udlæses direkte. Samlet peger metoderne på, at digitale levetids- og udmattelsesanalyser kan understøtte tidligere og mere målrettet identifikation af kritiske detaljer og dermed effektivisere udviklingen.
This master’s project centers on Kverneland Group Kerteminde’s development of mowers and mower conditioners and is motivated by a failure of mower conditioner model 4232LT during an accelerated life test caused by fatigue in a joint. The aim is to improve the development process by enabling earlier prediction of fatigue issues through dynamic simulations. Two complementary approaches are presented: (1) a simplified dynamic 3D FEM beam model in Matlab, where the mower without wheels is coupled to a tire–surface contact model; using an influence matrix for the critical joint, the fatigue life was computed with satisfactory results, and the contact model can be reused with beam models of other machines; (2) a method that transforms a complete 3D CAD design into a FEM model and represents it with a limited number of modal shapes, enabling computation of the full displacement response of a partial solid model from only eight modes; results are postprocessed in Ansys so relevant outputs from the simulated life test can be obtained directly. Together, the methods indicate that digital life and fatigue analyses can support earlier, more targeted identification of critical details and thereby increase development efficiency.
[Dette resumé er genereret med hjælp fra AI direkte fra projektet (PDF)]