Optimalizace konstrukce křídla vstupních dveří pro kolejové vozidlo

Marek Huňař

Diplomová práce

Optimization of Entrance Door Design for Rail Vehicle

Anotace:

Diplomová práce se zabývá pevnostním výpočtem dveřního systému pro regionální kolejovou dopravu a následnou optimalizaci rámu dveřního křídla za účelem snížení hmotnosti. V teoretické části jsou představena témata, jejíchž znalosti jsou nutností k výpočtu dveřního systému. V první fázi praktické části se detailně věnuji definování podmínek simulace a zátěžným stavům. V druhé fázi jsou vypočteny deformace a jednotlivá napětí dveřního systému při nejvíce zátěžných stavech. Výsledky jsou podrobně prezentovány pro každé potencionálně kritické místo dveřního systému a také reálně ověřeny pevnostním testem. Na základě výsledků a topologické optimalizace bylo navrhnuto celkem pět iterací optimalizovaného dveřního rámu, přičemž poslední iterace splňuje kritérium zadané klientem o 20% snížení hmotnosti dveřního rámu a odolání všem zátěžným stavům.

Abstract:

Master thesis deals with the strength calculation of the door system for regional rail transport and the subsequent optimization of the door leaf frame in order to reduce the weight. The theoretical part presents the topics that are necessary to know for the calculation of the door system. In the first phase of the practical part, I deal in detail with the definition of simulation conditions and load cases. In the second phase, the deformations and individual stresses of the door system at the most load cases are calculated. The results are presented in detail for each potentially critical place of the door system and verified by a strength test. Based on the results and topological optimization, a total of five iterations of the optimized door frame were designed, while the last iteration meets the criteria specified by the client by reducing the weight of the door frame by 20 % and withstanding all load conditions.

Klíčová slova

Optimalizace, FEM simulace, pevnostní analýza, regionální doprava, dveřní systém

Keywords

Optimization, FEM simulation, static structure analysis, regional transport, door system

Jazyk práce: čeština

Datum vytvoření / odevzdání či podání práce: 17. 5. 2021

Obhajoba závěrečné práce

• Obhajoba proběhla 7. 6. 2021
• Vedoucí: Tomáš Hapla
• Oponent: Zdeněk Poruba

VŠB – Technická univerzita Ostrava

Fakulta strojní

Magisterský studijní program / obor:
Strojní inženýrství / Konstrukční a procesní inženýrství