
งานวิจัยนี้มีวัตถุประสงค์เพื่อวิเคราะห์ความแข็งแรงของกันชนรถยนต์ด้วยวิธีไฟไนต์เอลิเมนต์ โปรแกรม ANSYS เป็นเครื่องมือสำคัญในการวิเคราะห์แบบ Static Structural ในช่วงยืดหยุ่นเชิงเส้นโดยพิจารณาจากความเค้นครากเป็นหลัก โครงสร้างกันชนแบ่งออกเป็นสองส่วน ประกอบด้วยกันชนและส่วนแขนยึดกันชน จากการวิเคราะห์พบว่าถ้าแขนของกันชนซึ่งเป็นชิ้นส่วนยึดระหว่างกันชนกับตัวถังรถยนต์ยาวเท่าใดจะส่งผลให้เกิดการเสียรูปได้ง่ายขึ้น ตำแหน่งการยึดด้วยสลักเกลียวระหว่างกันชนกับแขนยึดกันชนจะเป็นตำแหน่งที่เสียรูปได้ง่ายและเมื่อพิจารณาตำแหน่งการยึดระหว่างแขนยึดกันชนกับตัวถังรถยนต์พบว่าจุดนี้เป็นจุดที่สำคัญแต่ด้วยมีจำนวนสลักเกลียวและพื้นที่ในการติดตั้งมากกว่าจึงมีการเสียรูปยากกว่าตำแหน่งที่ยึดกันระหว่างกันชนกับแขนยึดกันชน ตัวแปรสำคัญที่ส่งผลต่อการเสียรูป ประกอบด้วย แรงที่กระทำ ชนิดของแรง ทิศทางและตำแหน่งของแรง ความหนา รูปร่าง จุดจับยึด จากการออกแบบและวิเคราะห์ส่งผลให้สามารถนำโมเดลไปวิเคราะห์ต่อในรูปแบบ Explicit Dynamic ได้ การวิเคราะห์ด้วยวิธีไฟไนต์เอลิเมนต์ถูกเลือกให้เป็นเครื่องมือสำคัญในการจำลองผลการวิเคราะห์ในรูปแบบการวิเคราะห์แบบ Explicit Dynamic ด้วยโปรแกรม ANSYS สำหรับแขนยึดกันชนรถยนต์เข้ากับตัวถังรถยนต์เป็นวัสดุสตรักเชอรัลสตีล (Structural Steel) ในการจำลองทางไฟไนต์เอลิเมนต์แบบไม่เชิงเส้นนี้จะต้องกำหนดวัสดุสตรักเชอรัลสตีล ให้มีสมบัติวัสดุเป็นไปตาม Steinberg-Guinan Strength การวิเคราะห์จะต้องทำการควบคุมขนาดเอลิเมนต์ และกำหนด Time Step ที่เหมาะสมเพื่อให้ได้ผลลัพธ์ที่แม่นยำ กันชนรถยนต์จะได้รับแรงปะทะใน 3 ทิศทาง ประกอบด้วย 1) แรงปะทะด้านหน้าโดยตรง 2) แรงประทะด้านหน้าครึ่งเดียว และ 3) แรงปะทะทำมุมกับทิศทางการเคลื่อนที่ของรถยนต์ จากการวิเคราะห์พบว่าแรงปะทะทั้ง 3 รูปแบบด้วยความเร็วทดสอบที่ 48 กิโลเมตรต่อชั่วโมงส่งผลให้เกิดการเสียรูปโดยตรงต่อกันชนรถยนต์ ดังนั้นจึงทำการออกแบบกันชนรถยนต์โดยพิจารณาจากความหนา รูปร่าง รวมทั้งการออกแบบจุดจับยึด และทำการวิเคราะห์จนกระทั่งได้รูปแบบกันชนที่เหมาะสมและสามารถนำไปสู่การผลิตจริงต่อไป