Härtill 4 uppsatser

Diss. (sammanfattning) Stockholm : Kungliga Tekniska högskolan, 2024

The need for resource efficient transport is increasing as environmental concerns are growing ever more important. One of the most important vehicle properties when it comes to fuel consumption is the mass of the vehicle, with heavier vehicles requiring more energy and therefore more fuel to operate. A key strategy when designing more efficient vehicles for transport is thus to make the vehicles as light as possible. During operation, different vehicles are have to fulfill a number of different requirements, such as protecting passengers and cargo from the elements, being safe in case of an accident and maintaining a comfortable sound level for the passengers. These requirements are often conflicting, especially in a lightweight context. It is well known that stiff and lightweight structures tend to vibrate more when exposed to dynamic loads, severely degrading the acoustic performance. The aim of this doctoral thesis is to investigate design methodologies that can be used to design lightweight components with good structural and acoustic properties at an early stage of the design process, where the design freedom is large. Key is the fact that response to both static and dynamic loading is taken into account simultaneously instead of sequentially, this is to prevent the emergence of design solutions with very good structural performance, but whose poor dynamic behaviour requires mass-intensive sub-systems to be added at a later stage.

Behovet av resurseffektiv transport ökar allt eftersom miljöfrågor blir allt viktigare. En av de viktigaste fordonsegenskaperna när det kommer till bränsleförbrukning är fordonets massa, där tyngre fordon kräver mer energi och därför mer bränsle för att använda. En nyckelstrategi vid design av mer effektiva transportfordon är således att göra fordonen så lätta som möjligt. Fordon måste vid användning uppfylla en mängd olika krav, till exempel att skydda passagerare och last från väder och vind, vara säkra vid en olycka och hålla en bekväm ljudnivå för passagerarna. Dessa krav står ofta i konflikt med varandra, särskilt i en lättviktskontext. Det är välkänt att styva och lätta strukturer tenderar att vibrera mer när de utsätts för dynamisk last, vilket kraftigt försämrar den akustiska prestandan. Målet med denna avhandling är att undersöka designmetodologier som kan användas för att designa lättviktskomponenter med goda strukturella och akustiska egenskaper i ett tidigt skede av designprocessen, när friheten att göra designförändringar är stor. Stor vikt läggs vid att hänsyn tas till statisk och dynamisk last samtidigt istället för sekventiellt, vilket förhindrar uppkomsten av designlösningar med god strukturell prestanda, men vars försämrade akustiska egenskaper kräver massintensiv efterbehandling i ett senare skede av designprocessen.