Že med procesom oblikovanja kletke je potrebno opraviti določene analize kletke.
V splošnem laho te analize razdelimo na tri področja in sicer:
i) analitično področje (t.i. "ročno" računanje)
ii) numerično področje (uporaba sodobnih računalniških paketov)
iii) eksperimentalno področje (naredimo prototip in na njemu izmerimo kar nas
zanima).
Vsa tri področja se med sabo dopolnjujejo dokler ne dobimo dovolj kvalitetnega modela.
Pri statični analizi želimo doseči čim višjo stopnjo togosti posameznega sklopa in cele kletke. Kritični parametri pri tem so: upogibna togost, torzijska togost in diagonalna togost. Na sliki 1 imamo prikazano kako dosežemo posamezno obremenitveno stanje.
Slika 1: prikaz kako dobimo različne tipe obremenitve
Za dosego dobrih dinamičnih karakteristik je potrebno izdelati lahko in visoko
togo kletko. Če želimo preštudirati strukturo vozila moramo obvezno izdelati
dinamično analizo kletke oz. celotnega vozila. Z dinamično analizo dobimo podatke
kako se kletka oz. celotno vozilo odziva med samo vožnjo.
Tako poznamo vozila, ki so za dolgotrajno vožnjo neprimerna, ker imamo občutek,
da vozilo "pobira" vsako neravnino na cesti. To nakazuje, da je kletka
izredno toga kar pa želimo doseči pri športnih vozilih.
Poznamo pa vozila pri katerih neravnin ceste praktično ne čutimo, temveč imamo
občutek, da na cesti ni nobenih neravnin. To pa je zaželjeno pri vozilih tipa
limuzina oz. njene izvedenke. Taka vozila so pa namenjena popotovanju na daljše
proge.
Torej se sedaj moramo odločiti kakšen tip vozila želimo. Struktura kletke vozila je pa točno zaradi tega različna, če primerjamo čisto športno vozilo s tipom limuzine. Sedaj, ko smo se odločili za tip vozila, katerega želimo narediti pride vprašanje kako zagotoviti željene lastnosti?
Doseči določene lastnosti vozila je izredno težko oz. moramo sklepati kompromise. Saj npr. zahtevamo čimbolj togo kletko (da bomo lahko npr. vozili čim hitreje skozi ovinke) hkrati pa kletka ne sme biti preveč toga, ker potem nimamo nobenega ugodja med vožnjo.
Zastavi pa se vprašanje: Kakšne so sploh dinamične zahteve kletke?
Preden odgovorimo na to vprašanje se moramo vprašati kaj bomo tukaj sploh počeli oz. kaj bomo merili. V grobem lahko predpostavimo, da nas zanima kako se kletka oz. celotno vozilo "trese". Bolj strokovno se temu reče, da nas zanima nihanje kletke oz. še bolj natančno, da nas zanimajo lastne frekvence kletke in celotnega vozila.
Raziskave so pokazale, da se človek med vožnjo dobro počuti, če so nihanja
pod 100 Hz. Nadalje so ugotovili, da je zaželjeno da je področje nihanja med
vključno 35 do 40 Hz.
To dosežemo, če smo pravilno oblikovali kletko in pravilno prerazporedili maso
posameznih elementov, kateri vplivajo na porazdelitev teže vozila. Tako moramo
za celotno in kvalitetno dinamično analizo vključiti skupaj s kletko še določene
komponente vozila in sicer:
1. vrata
2. baterija
4. sedeži
5. armaturna plošča
6. sprednji in zadnji odbijač
7. zavorni sistem
8. ogrevalni sistem
9. luči
10. radiator
11. volan
12. rezervar za gorivo
13. rezervna guma
14. izpušni sistem
Spisek elementov, katerih bi morali upoštevati je, kakor je prikazano, izredno
velik. Kar nam nakazuje, da bi bilo pametno, če bi ta seznam skrčli na minimalno
možno mero, saj v nasprotnem primeru imamo z preračunavanjem ogromno dela.
Zaradi tega uporabljamo poenostavljen kinematičen model, kateri vsebuje:
1. sprednje in zadnje vzmetenje
2. izpušni sistem
3. motor s transmisijo
4. pnevmatike
Tako dobljen model mora zadostiti pogoju, da so frekvence med vključno 35 do
vključno 40Hz.
Lahko pa vzamemo tudi približek, da ima sama kletka lastno frekvenco nekje okrog
15 Hz.
