Change search
CiteExportLink to record
Permanent link

Direct link
Cite
Citation style
  • apa
  • ieee
  • modern-language-association-8th-edition
  • vancouver
  • Other style
More styles
Language
  • de-DE
  • en-GB
  • en-US
  • fi-FI
  • nn-NO
  • nn-NB
  • sv-SE
  • Other locale
More languages
Output format
  • html
  • text
  • asciidoc
  • rtf
Design and Analysis of a Carbon Fiber Reinforced Polymer Structural Chassis Component for a EU Long Distance Truck
KTH, School of Engineering Sciences (SCI), Aeronautical and Vehicle Engineering, Lightweight Structures.
2019 (English)Independent thesis Advanced level (degree of Master (Two Years)), 20 credits / 30 HE creditsStudent thesis
Abstract [en]

A Scania S-series front chassis module feasibility study is carried out to investigate the potential gains and losses by changing to a composite material system. The existing front chassis module comprises multiple steel, sheet metal and plastic components. The design space is fixed by the location of adjacent components in the current design. A new methodology is put together on the basis of "The GAP Methodology: A new way to design composite structures" by F. Neveu et al. (2019)[1] for facilitating the complex nature of multivariable composite structures design. By applying the methodology a set of hand sketches based on vari-ous geometry classes and applicable manufacturing processes can be created for a technical screening, where one concept is brought forward for detailed analysis. The concept design is refined by the use of the surface modeller tool in CATIA V5 and a structural analysis is undertaken using the finite element method software for composites ANSYS ACP. The composite laminate layup is designed by using aerospace design rules as guidelines for the given material system. The proposed design solution satisfies the design requirements and improves the benchmark Scania Chassis module by lowering the amount of components with about 30%, has a recommended metal to composite joining method, reduces the mass by around 40% (53.5% excluded the suggested joining method) and has a safety factor to material failure strains. The feasibility study demonstrates that the proposed methodology and design of the new composite chassis component is plausible using a simplified analysis.

Abstract [sv]

Detta arbete är en genomförbarhetsstudie för undersöka för- och nackdelar med att byta ut nuvarande material till fiberkomposit, i ett av de främre chassihörnen i en Scania S-serie bil. Det nuvarande chassihörnet består av flera komponenter i stål, plåt och plast. Desingutrymmet är bestämt av placeringen av angränsande komponenter i dagens bil. En ny metodik är sammansatt baserat på ”The GAP Methodology: A new way to design composite structures” av F. Neveu et al. (2019) [1] för att underlätta den komplexa karaktären av produktframtagning av komponenter i fiberkomposit. Genom att använda metodiken kan en uppsättning handskisser genereras baserade på olika geometriklasser och tillämpliga tillverkningsprocesser. Detta tas sedan vidare till en teknisk screening, där ett koncept väljs för fortsatt mer detaljerad analys. Konceptdesignen förfinas med användning av ytmodellverktyget i CATIA V5 och en strukturanalys utförs med användning av ANSYS ACP för finit elementmetod för kompositer. Kompositlaminatdesignen med det givna materialsystemet är gjord med hjälp av konstruktionsregler från flygindustrin.Den framtagna designen tillfredställer designkraven och förbättrar den nuvarande Scania designen för chassihörnet. Detta genom att minska antalet komponenter med ungefär 30%, har en rekommenderad fästmetod för metall till fiberkomposit, minskar vikten med ungefär 40% (53.5% exkluderat den föreslagna fästmetoden) och har en säkerhetsmarginal till maxtöjningar för materialsystemet. Genomförbarhetsstudien visar att den föreslagna metodiken och designen av den nya chassikomponenten i fiberkomposit är möjlig med en förenklad analys.

Place, publisher, year, edition, pages
2019. , p. 96
Series
TRITA-SCI-GRU ; 2019:395
National Category
Vehicle Engineering
Identifiers
URN: urn:nbn:se:kth:diva-265644OAI: oai:DiVA.org:kth-265644DiVA, id: diva2:1380334
External cooperation
Scania CV AB
Examiners
Available from: 2019-12-19 Created: 2019-12-18 Last updated: 2019-12-19Bibliographically approved

Open Access in DiVA

fulltext(8648 kB)54 downloads
File information
File name FULLTEXT01.pdfFile size 8648 kBChecksum SHA-512
4e0e9959a7c528d2d961ad78ee4eebfede872beb7ca239bfe39d21d2545dc439ee386b39a8100a3ca2ec7292f65fa120bd1bd722ec6eb806082eb57966e91af6
Type fulltextMimetype application/pdf

By organisation
Lightweight Structures
Vehicle Engineering

Search outside of DiVA

GoogleGoogle Scholar
Total: 54 downloads
The number of downloads is the sum of all downloads of full texts. It may include eg previous versions that are now no longer available

urn-nbn

Altmetric score

urn-nbn
Total: 122 hits
CiteExportLink to record
Permanent link

Direct link
Cite
Citation style
  • apa
  • ieee
  • modern-language-association-8th-edition
  • vancouver
  • Other style
More styles
Language
  • de-DE
  • en-GB
  • en-US
  • fi-FI
  • nn-NO
  • nn-NB
  • sv-SE
  • Other locale
More languages
Output format
  • html
  • text
  • asciidoc
  • rtf