Högskolan i Skövde

En studie genomförs gällande en eventuell variation av elasticitetsmodulen i Volvo Cars vevaxlar vilka levereras av underleverantör. Syftet är att möjliggöra framtida Finita element-analyser (FE-analyser) gällande den skärande bearbetning vevaxlarna utsätts för hos Volvo Cars, således önskas en undersökning göras om dessa FE-analyser kan genomföras med en konstant elasticitetsmodul. Två 4-cylindriska vevaxlar av typ 2 erhålls av Volvo Cars, vilka delas upp i fyra delar vardera och används i två experiment. Där utförande ett var ett tryckprov i dragprovmaskin på Högskolan i Skövde, samt utförande två där experiment ett efterliknas med randvillkor och last med FE-analyser och utfördes vilka utförs i programvaran Abaqus CAE. Även tre mindre delmoment utförs, ett, där vevaxeldelarna tilläts att återfjädra, två, undersökning av spännings-koncentrationer i Abaqus CAE för att undersöka en eventuell plasticering, samt tre, utförande av tryckprov i dragprovmaskin och Abaqus där vevaxeldelen utsätts för en omvänd pålagd kraft kraft läggs på från andra hållet. Erhållna resultat visar att en liten variation av E-modul finns inom de två vevaxlarna, en variationsvidd av högst 3,45 %. Denna variation kan förklaras med mätosäkerhet då utförandet med den omvända vevaxeldelen gav ett avvikande procentuellt resultat av 3,16 %, likt variationen av total nedböjning inom de två vevaxlarna. Dock bevisas en större procentuell skillnad av E-modulen i jämförelse mellan de två vevaxlarna, där skillnaden inte enbart kan förklarashärröra från med mätosäkerhet.

Genomförda analyser visar att FE-metoden är en tillämpbar metod för att beräkna 4-cylindriga vevaxlars deformation, do E-modul , dock kan det finnas behov för Volvo Cars att utföra ytterligare undersökningar berörande en varierande E-modul mellan olika leverantörer/batcher av råmaterial för vevaxlar.

A study is performed regarding an eventual variation of the Young's modulus in crankshafts from Volvo Cars, which are delivered from subcontractors. The purpose of the study is to enable future FE-analysis regarding the cutting processing that crankshafts are exposed for at Volvo Cars. Thus, an examination are is desired if these FE-analysis can be done with using a constant Young's modulus. Two 4-cylindrical crankshafts are obtained from Volvo Cars, which are partioned divided into four parts each, and each and used in two experiments. Where experiment one, was a pressure compression test in a tensile stress testing machine at the University of Skövde, and experiment two, where experiment one, are is mimicked in the software Abaqus CAE with boundary conditions and load. Also, three part experiments are performed, one where the parts of the crankshaft were allowed to spring back, two where an examination of stress concentrations in Abaqus CAE to examine if the parts of the crankshaft plasticizes and three, where one of the divided crankshaft parts are inverted in the tensile stress test machine to examine measurement uncertainty. The obtained results show that it is a small variation of the Young's modulus in the two crankshafts, with a variation of 3.45 %. This variation can be explained with a measurement uncertainty, because in part experiment three where the paortioneddivided crankshaft part were twisted aroundinverted in the tensile stress test machine show a measurement uncertainty of 3.16 %. The percentage difference between the two crankshafts are bigger, and this can not only originate from a measurement uncertainty.

Completed analyses show that FE-analysis is an applicable method to calculate the deformation of crankshafts from engines with 4-cylinders, but it can be a need for Volvo Cars to carry out further investigations regarding a varying Young's modulus between different providers/batches of the raw material for crankshafts.