Topološka in dinamska optimizacija alternatorskega pokrova

Pavšič, Marko (author), Čepon, Gregor (mentor), Boltežar, Miha (comentor)

Ozaveščenje o negativnih posledicah izpušnih plinov vozil je v današnjem času vedno bolj prisotno, zato so trendi v avtomobilski industriji usmerjeni v zmanjšanje porabe goriva. Učinkovit ukrep za zmanjšanje porabe goriva je zmanjšanje mase celotnega vozila. To zahteva razvoj optimiziranih komponent, ki ob nižji masi izpolnjujejo dane funkcije znotraj predvidene življenjske dobe. V sklopu magistrskega dela je predstavljena uporaba topološke optimizacije v procesu konstruiranja alternatorskega pokrova. Topološka optimizacija je orodje, ki z vidika napetostnega in deformacijskega stanja predvidi optimalno razporeditev materiala glede na izbrane zahteve. Te zahteve predstavljajo robni pogoji, katere določimo na osnovi obremenitvenih kolektivov, ki jim je podvržena obravnavana komponenta. Pri numeričnih izračunih se vedno pojavi vprašanje verodostojnosti rezultatov, zato je v delu poleg razvoja numeričnega modela predstavljen tudi postopek eksperimentalne identifikacije modalnih parametrov. Izvedene meritve tako služijo tudi za izvedbo validacije razvitega numeričnega modela.

• Language: Slovenian
• Keywords: preverjanje modelov, topološka optimizacija, alternator, modalna analiza, pokrov, metoda končnih elementov
• Work type: Master's thesis/paper
• Organization: FS - Faculty of Mechanical Engineering
• Year: 2018
• PID: 20.500.12556/RUL-105158
• Publication date in RUL: 31.10.2018

Secondary language

• Language: English
• Title: Topological and dynamic optimization of the alternator bracket

Abstract

Nowadays, due to the negative effect of vehicle emissions on human health, the trends in automotive industry are orientated towards the reduction of fuel consumption. An effective solution to reduce fuel consumption can be achieved indirectly by reducing the mass of entire vehicle. This requires the development of lighter optimized components, which have to fulfill all the requirements and expected life time. In this master thesis the process of topological optimization will be presented for the design of the alternator bracket. Topological optimization presents a powerful numerical tool to predict optimal distribution of material according to deformation and stress distribution within given component. The topological optimization is performed using finite element numerical model. The used numerical procedure is validated by comparing numerically and experimentally obtained modal parameters of the final optimized structure.

• Keywords: model check, topology optimization, alternator, modal analysis, bracket, finite element method