การศึกษาการเสียหายของชิ้นส่วนโครงสร้างรถยนต์โดยสารที่ผลิตภายในประเทศภายใต้แรงกระแทก

งานวิจัยนี้มีวัตถุประสงค์เพื่อศึกษาความสามารถในการรับแรงกระแทกจากการชนของโครงสร้างรถยนต์โดยสารในส่วนต่าง ๆ ซึ่งในการวิจัยครั้งนี้ได้ทำการศึกษาในส่วนของโครงสร้างด้านข้างลำตัวรถ และโครงสร้างหลังคารถยนต์โดยสาร โดยพิจารณาลักษณะการต่อเสริมโครงสร้างที่แตกต่างกันภายใต้ภาระที่กระทำต่างกัน จากการเก็บข้อมูลจากอู่ต่อรถยนต์โดยสารพบว่า การต่อแผงโครงสร้างด้านข้างมี 3 รูปแบบ คือ 1.การต่อโครงส้รางแบบขนาน 2.การต่อโครงสร้างแบบทแยงมุม และ 3.การต่อโครงสร้างแบบสลับฟันผลา ส่วนโครงสร้างหลังคาจากการเก็บข้อมูลมักนิยมต่อใน 2 ลักษณะ คือ การต่อแบบขนานและการต่อแบบบเฉียง ซึ่งในการศึกษานี้ได้นำเอาโปรแกรมการวิเคราะห์ทางด้านไฟไนท์เอลิเมนต์ ชื่อ ABAQUS มาช่วยในการทดสอบเบื้องต้นจะทำการเปรียบเทียบผลการทดลองกับผลจาก FEA จากนั้นจะขยายผลการทดสอบกับโครงสร้างส่วนอื่น ๆ ที่มีขนาดใหญ่ด้วยวิธี FEA เป็นหลัก
ผลการทดสอบการชนของชิ้นส่วนโครงสร้างด้านข้างรถโดยสาร เมื่อเปรียบเทียบผลการทดลองกับวิธี FEA พบว่าการทดสอบภายใต้ภาระแบบดัดทั้งการทดลองและการทดสอบด้วยวิธี FEA โครงสร้างที่ต่อแบบขนานสามารถดูดซับพลังงานได้มากกว่าโครงสร้างที่ต่อแบบทแยงมุมและแบบสลับฟันปลา ซึ่งให้ผลที่สอดคล้องกัน ในส่วนการทดสอบด้วยภาระแบบบิด โครงสร้างด้านข้างที่ต่อแบบทแยงมุมและต่อแบบสลับฟันปลาสามารถดูดซับพลังงานจากการบิดได้ดีกว่าโครงสร้างด้านข้างที่ต่อแบบขนาน ผลทดสอบการชนของโครงสร้างด้านข้างที่ต่อแบบเติมแผงด้วยวิธี FEA สำหรับการชนในแนวแกนและการชนในแนวตั้งฉากนั้น พบว่าโครงสร้างด้านข้างที่ต่อแบบขนานสามารถดูดซับพลังงานได้ดีกว่าโครงสร้างที่ต่อแบบทแยงมุมและต่อแบบสลับฟันปลา ผลการทดสอบโครงสร้างหลังคาแบบเต็มแผงภายใต้ภาระการชนในแนวแกน พบว่าภายใต้การทดสอบด้านภาระการชนในแนวแกนและภาระการชนแบบดัดการต่อเสริมโครงสร้างหลังคาแบบขนาน สามารถดูดซับพลังงานจากการชนได้ดีกว่าโครงสร้างที่ต่อแบบเฉียง แต่การทดสอบภายใต้ภาระแบบบิดโครงสร้างที่ต่อแบบเฉียบงสามารถดูดซับพลังงานได้ดีกว่า จากนั้นได้ทำการทดสอบโครงสร้างหลังคารถยนต์โดยสารด้วยภาระการชนในแนวแกน โดยเปลี่ยนหน้าตัดของส่วนเสริมความแข็งแรงของโครงสร้าง ซึ่งประกอบด้วยหน้าตัด 4 แบบ คือ หน้าตัดรูปสี่เหลี่ยม หน้าตัดรูปตัวยู หน้าตัดรูปวงกลมและหน้าตัดรูปตัวแอล ผลการศึกษาพบว่า โครงสร้างหลังคาที่ต่อเสริมด้วยเหล็กหน้าตัดรูปวงกลม สามารถดูดซับพลังงานจากการชนได้ดีกว่าการต่อเสริมด้วยหน้าตัดแบบอื่น ๆ ผลการทดสอบด้วยการสลับโครงสร้างหลังคากับแผงโครงสร้างด้านข้างของรถยนต์โดยสารที่ต่อสลับกันใน 6 รูปแบบ ผลที่ได้จากการทดสอบ พบว่า การนำแผงโครงสร้างด้านข้างที่ต่อบแบบขนานกับแผงโครงสร้างหลังคาที่ต่อแบบขนาน สามารถดูดซับพลังงานจากการชนได้มากกว่าการต่อสลับคู่กันของโครงสร้างแบบอื่น ๆ ผลการทดสอบการชนของจุดต่อโครงสร้างหลังคากับโครงสร้างด้านข้างรถยนต์โดยสาร พบว่า การต่อโครงสร้างแบบที่ 3 สามารถดูดซับพลังงานจากการชนได้ดีกว่าโครงสร้าง 2 แบบแรก และสุดท้ายยังได้แสดงค่าใช้จ่ายในการผลิตโครงสร้างรถยนต์โดยสาร โดยพิจารณา ณ บริเวณจุดที่มีการเชื่อมต่อเสริมความแข็งแรงของโครงสร้างไว้ด้วย