The Strength and Stiffness Analysis of Agricultural Truck Chassis using Finite Element Analysis by Flexible Joint Beam Element
Article Sidebar
Main Article Content
Abstract
Currently, agricultural transportation using agricultural truck plays crucial role in Thailand. Statistically, a number of the agricultural trucks are continually increased. This research therefore analyzes the strength and stiffness of agricultural truck chassis. The agricultural truck was selected by the a specific type of sample group, which is agricultural truck used by U-Anan Karnchang, Chatturat District, Chaiyaphum Province. The computer model of the chassis structure was created on the computer-aided engineering software. The analysis was considered under the assumption of the static structural and linear elastic material properties by using flexible joint beam-type elements. There are four types of basic load behavior consisted of bending, torsion, longitudinal, and lateral loads considered. The results of the study showed that the maximum stress was caused in the case of lateral load which was equal to 155.21 MPa. The maximum deformation of the chassis in the case of bending load was equal to 5.65 mm. The results of bending and torsion stiffness showed that the values were 20,462.83 N./mm and 4,700.44 N.m/deg, respectively. Finally, the simplified case study was employed to validate the result. The torsion stiffness value when compare with the experimental result of case study structure has 8.3 and 0.6 percent error when analyzing with rigid joints and flexible joints, respectively. The results of this research on all topics will be useful in increasing the safety of farmers' use.
Article Details
วารสารวิศวกรรมฟาร์มและเทคโนโลยีควบคุมอัตโนมัติ (FEAT Journal) มีกําหนดออกเป็นราย 6 เดือน คือ มกราคม - มิถุนายน และกรกฎาคม - ธันวาคม ของทุกปี จัดพิมพ์โดยกลุ่มวิจัยวิศวกรรมฟาร์มและเทคโนโลยีควบคุมอัตโนมัติ คณะวิศวกรรมศาสตร์มหาวิทยาลัยขอนแก่น เพื่อเป็นการส่งเสริมและเผยแพร่ความรู้ ผลงานทางวิชาการ งานวิจัยทางด้านวิศวกรรมศาสตร์และเทคโนโลยีพร้อมทั้งยังจัดส่ง เผยแพร่ตามสถาบันการศึกษาต่างๆ ในประเทศด้วย บทความที่ตีพิมพ์ลงในวารสาร FEAT ทุกบทความนั้นจะต้องผ่านความเห็นชอบจากผู้ทรงคุณวุฒิในสาขาที่เกี่ยวข้องและสงวนสิทธิ์ ตาม พ.ร.บ. ลิขสิทธิ์ พ.ศ. 2535
References
[2] กฎกระทรวงฉบับที่ 11 (พ.ศ. 2525) ออกตามความในพระราชบัญญัติรถยนต์ พ.ศ. 2522 (2525, 11 พฤษภาคม). ราชกิจจานุเษกษา. เล่ม 99 ตอนที่ 65., หน้า 72-5.
[3] ประกาศกระทรวงอุตสาหกรรม ฉบับที่ 2093 (พ.ศ. 2538) ออกตามความในพระราชบัญญัติมาตรฐานผลิตภัณฑ์อุตสาหกรรม พ.ศ. 2511 เรื่องกำหนดมาตรฐานผลิตภัณฑ์อุตสาหกรรม รถใช้งานเกษตรกรรม: รถขนส่งเกษตร. (2538, 26 ธันวาคม). ราชกิจจานุเบกษา. เล่ม 112 ตอนที่ 103ง. หน้า 63-80.
[4] ฝ่ายบริหารคลัสเตอร์และโปรแกรมวิจัย และฝ่ายนโยบายกลยุทธ์คลัสเตอร์และโปรแกรมวิจัย. เอกสารข้อเสนอเชิงนโยบาย แนวทางการจดทะเบียนรถอเนกประสงค์เพื่อการใช้งานเกษตรกรรมของประเทศไทย. กรุงเทพมหานคร: สำนักงานพัฒนาวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีแห่งชาติ. 2554.
[5] Wichairahad J, Kaewsarn P, Nisapai W, Tan-Intara-Art S, Chanwiang W .The strength analysis of an agriculture truck chassis using finite element method. KKU ENGINEERING
JOURNAL. 2016; 43(S2): 267-70.
[6] Lee MMK. Strength Stress and Fracture Analyses of Offshore Tubular Joints using Finite Elements. Journal of Constructional Steel Research. 1999; 51: 265-86.
[7] Pey LP, Soh AK and Soh CK. Partial implementation of compatibility conditions in modeling tubular joints using brick and shell elements. Finite Elements in Analysis and Design. 1995; 20: 127-38.
[8] Stigliano G, Mundo D, Donders S, Tamarozzi T. Advanced Vehicle Body Concept Modeling Approach Using Reduced Models of Beams and Joints. Proceedings of International Conference on Noise and Vibration Engineering 2010: 4179-90
[9] Alcala E, Badea F, Martin A, Aparicio F. Methodology for the accuracy improvement of FEM beam type T-junctions of buses and coaches structures. International Journal of Automotive Technology. 2013; 14(5): 817-27.
[10] Chinnaraj K, Sathya Prasad M, Lakshmana R C. Experimental Analysis and Quasi-Static Numerical Idealization of Dynamic Stresses on a Heavy Truck Chassis Frame Assembly. Applied Mechanics and Materials. 2008;13-14: 271-80.
[11] Ingole NK, Bhope DV. Stress analysis of tractor trailer chassis for self weight reduction. International Journal of Engineering Science and Technology. 2011;3(9): 7218-25.
[12] Kamal Asker H, Salih Dawood T, Fawzi Said A. Stress Analysis of standard Truck Chassis during ramping on Block using Finite Element Method. ARPN Journal of Engineering and Applied Sciences. 2012;7(6): 641-48.
[13] Ravi Chandra M, Sreenivasulu S, Altaf H S. Modeling and Structural analysis of heavy vehicle chassis made of polymeric composite material by three different cross sections. International Journal of Modern Engineering Research. 2012; 2(4): 2594-600.
[14] Patil BH, Kachave SD, Deore ER. Stress Analysis of Automotive Chassis with Various Thicknesse. IOSR Journal of Mechanical and Civil Engineering. 2013;6(1): 44-9.
[15] Rooppakhun S, Wichairahad J. The Strength Analysis of a Bus Superstructure Based on the Accuracy Improvement of T-Junction Flexible Joint Stiffness. International Journal of Engineering & Technology. 2018; 7(3.24): 62-7.
[16] ประกาศกระทรวงอุตสาหกรรม ฉบับที่ 2194 ( พ.ศ. 2539 ) ออกตามความในพระราชบัญญัติมาตรฐานผลิตภัณฑ์อุตสาหกรรม พ.ศ. 2511 เรื่อง แก้ไขมาตรฐานผลิตภัณฑ์อุตสาหกรรม เหล็กโครงสร้างรูปพรรณรีดร้อน (แก้ไขครั้งที่ 1). (2539, 19 กันยายน). ราชกิจจานุเบกษา. เล่ม 113 ตอนที่ 87ง. หน้า 35-40.
[17] Brown JC, Robertson AJ, Serpento ST. Motor Vehicle Structures: Concepts and Fundamentals, ISBN: 07506- 5134-2, Butterworth-Heinemann, Oxford; 2002.
[18] Smith JH. An Introduction to Modern Vehicle Design. ISBN: 07506-5044-3, Butterworth-Heinemann, Oxford; 2002.
[19] Vidosic JP. Machine Design Project. Ronald Press, New York; 1957.
[20] Kurdi O, Rahman R, Tamin MN. Stress analysis of heavy duty truck chassis using finite element method. Proceedings of the 2nd Regional Conference on Vehicle Engineering & Technology. 2008 July 15-17; Kuala Lumpur, Malaysia.
[21] Murali G, Subramanyam B, Naveen D. Design Improvement of a Truck Chassis based on Thickness. Proceedings of Altair Technology Conference. 2013, India.
