Shock Tests on Car Daytime Running Light and FEA Validation Study

Abstract

Main aim of this study is to perform Finite Element Analysis (FEA) on a car Daytime Running Light (DRL) with validated system modal parameters (like damping ratio) and with measured acceleration signals during shock tests. As a result, calculated stress and strain values could be closer to real values. In addition, results and calculation time for transient analysis and Response Spectrum (RS) analysis are compared. Outcome of this comparison is to evaluate feasibility of RS calculation during design stage. In this study, SAE J577 shock and 6ms duration 30g amplitude half sine shock tests have been applied on DRL. During tests; acceleration and strain measurements have been performed. Measured acceleration signals have been applied on updated FEA model as load inputs and transient FEA has been performed. Strain results of FEA and measured strain signals during test have been compared. RS calculations have been done from measured accelerations and RS analysis has been performed. Results and calculation time of transient analysis and RS analysis have been compared.

 

Keywords

• Shock,Response Spectrum,SAE J577 Shock Test,Automotive Lighting,Car Daytime Running Light,Half Sine Shock Test

BİR BİNEK ARAÇ GÜNDÜZ FARINA ŞOK TESTLERİNİN UYGULANMASI VE SONLU ELEMANLAR METODU İLE DOĞRULAMA ÇALIŞMALARI

Abstract

Çalışmanın amacı, bir binek araç gündüz farının Modal Parametreleri Güncellenmiş Sonlu Elemanlar Modelini (MPGSEM) ve şok testlerinden ölçülen ivme sinyallerini kullanarak sonlu eleman analizini yapmak ve elde edilen sonuçları testlerden ölçülen gerilme ve birim uzama değerleri ile karşılaştırmaktır. Diğer bir amaç ise zamana bağlı analiz sonuçları ile doğrusal bir analiz tipi olan Cevap Spektrumu (CS) analiz sonuçlarının ve analiz sürelerinin karşılaştırılmasıdır. Çalışmada bir gündüz farına SAE J577 test metodu ile mekanik şok testi ve 30 g genliğinde yarım sinüs şok testleri uygulanmıştır. İvme ölçerler ile bağlantı noktaları üzerinden ivme sinyalleri ve bağlantı braketleri üzerine bağlanan birim uzama ölçerler ile birim uzama sinyalleri ölçülmüştür. Ölçülen ivme sinyalleri MPGSEM bağlantı noktaları üzerinden gündüz farına uygulanmış ve zamana bağlı analiz yapılmıştır. Analiz sonucunda birim uzama ölçer bağlanan nokta üzerinden birim uzama sonuçları alınmış ve test sonucu ölçülen değerler ile karşılaştırma yapılmıştır. İvme sinyalleri üzerinden şok cevabı ivme spektrumları hesaplanmış ve CS analizi sırasında bağlantı noktalarında yük girdisi olarak kullanılmıştır. CS analiz sonuçları ve çözüm süresi, zamana bağlı analiz sonuçları ve çözüm süresi ile karşılaştırılmıştır. 

Keywords

• Otomotiv Aydınlatma,Şok,Cevap Spektrumu,SAE J577 Şok Testi,Binek Araç Gündüz Farı,Yarım Sinüs Şok Testi

References

1. Bathe, K.G. (1982) Finite element procedures in engineering analysis. Prentice-Hall, Inc. 199 pp.
2. Ding ,MY. (2011) Shock Analysis of Electronic Components, ANSYS Inc.
3. Ediz, B. ve Telli Çetin, S. (2017). Binek Araç Gündüz Farının Modal Parametrelerinin Belirlenmesi ve Sonlu Elemanlar Modelinin Güncellenmesi, Uludag University Journal of The Faculty of Engineering, 22 (3), 1-10. doi: 10.17482/uumfd.338843.
4. J577-201509 , (2015). Vibration test machine and operation procedure, SAE International, United States.
5. Schrader, CD. (2006) Dynamic Structural Simulation of the SAE J577 Vibration Test, SAE Technical Paper Series. doi: 10.4271/2006-01-048.
6. Schrader, CD. and Hilburger, FKN. (2005) Development and Correlation of Three Axes Random Vibration Simulation on Automotive Lighting, SAE Technical Paper Series. doi:10.4271/2005-01-1570.
7. Xie ,K. (2007) Automotive Light Assembly Failure Detection, MSc Thesis, Queen’s University Kingston, Ontario, Canada.