علوم هوا فضا
در یك پژوهش دانشگاهی انجام شد

تقویت بدنه خودرو با کمک اجزای کامپوزیتی

تقویت بدنه خودرو با کمک اجزای کامپوزیتی

پژوهشگران گروه طراحی کاربردی دانشکده مهندسی مکانیک دانشگاه تربیت مدرس طی یک پروژه به تقویت بدنه خودرو با استفاده از اجزای کامپوزیتی برای استقامت بخشی اتومبیل در تصادفات از کناره پرداختند.


به گزارش هوا فضا به نقل از ایسنا، سخت گیرانه تر شدن استانداردهای ایمنی و احتیاج به استفاده از سازه هایی با عملکرد بهتر در تصادفات در بدنه خودرو ها از یک سو و جهت گیری خودروسازان برای سبک تر کردن سازه خودرو ها و پیشگیری از افزایش وزن جهت کاهش مصرف سوخت و بهبود راندمان وسایل نقلیه از طرفی، زمینه را برای جایگزینی سازه های سنگین قدیمی با نمونه های سبک با شکل هندسی پیشرفته تر و ظرفیت بالاتر برای جذب انرژی حین بارگذاری فراهم نموده است.

امروزه تیرهای جدار نازک کلاهی شکل به علت سبکی، استقامت و خصوصیت های جذب انرژی مناسب و سهولت در شکل دهی و مونتاژ به کمک نقطه جوش در خط تولید، به صورت گسترده در بخش های اصلی بدنه خودرو ها مانند ستون وسط، رکاب و ریل سقفی مورد استفاده قرار می گیرند. در عین حال، دستیابی به راهکارهایی جهت تقویت و افزایش مقاومت چنین سازه هایی با رعایت محدودیت های وزنی، به چالشی تازه تبدیل گشته است.

در این پژوهش که در چارچوب رساله کارشناسی ارشد مهندس نیما زاهدان در رشته مهندسی مکانیک (طراحی کاربردی) با راهنمایی دکتر حامد احمدی و با مشاوره دکتر غلامحسین لیاقت از اعضای هیأت علمی دانشکده مهندسی مکانیک دانشگاه تربیت مدرس انجام شد، ارتقاء عملکرد تیرهای جدار نازک کلاهی شکل تحت بار خمشی با استفاده از تقویت کننده های داخلی فلزی و یا کامپوزیتی مورد بررسی قرار گرفت.
در مرحله اول، سه نمونه از تیرهای تقویت شده تمام فلزی با شکل های متفاوت سطح مقطع در بخش تقویت کننده در مقیاس آزمایشگاهی ساخته شد و تحت بارگذاری خمش سه نقطه به صورت شبه استاتیک و ضربه جانبی مورد آزمایش قرار گرفتند. این آزمون ها به کمک مدل سازی عددی در محیط نرم افزار LS-DYNA شبیه سازی شده و مطابقت داده های حاصل از شبیه سازی عددی با نتایج تجربی بررسی شده است. بعد از صحت سنجی مدل سازی های عددی، با انجام مطالعات پارامتریک و هم بهینه سازی های تک هدفه و چند هدفه سطح مقطع با استفاده از الگوریتم ژنتیک، سعی شده به بهترین حالت برای تقویت سازه مذکور دست یافته شود.

به نقل از دانشگاه تربیت مدرس، همینطور با بکارگیری تیرهای ارتقایافته در سازه رکاب مدل عددی یک خودروی کامل و شبیه سازی برخورد از کناره، میزان بازدهی نتایج در یک سناریوی تصادف سنجیده شد. در مرحله بعد، سه نمونه از تیرهای تقویت شده به کمک کامپوزیت، با استفاده از تجربیات به دست آمده از عملکرد نمونه های فلزی و هم اضافه کردن موارد جدید، در چارچوب سازه های مرکب فلز-کامپوزیت ساخته شد و به صورت تجربی تحت بارگذاری خمشی شبه استاتیک و ضربه مورد آزمایش قرار گرفتند. بعد از توسعه مدل سازی عددی برای شبیه سازی صحیح رفتار نمونه های مرکب، نتایج حاصل از تست نمونه های مرکب با عملکرد موارد تمام فلزی مورد مقایسه قرار گرفته و نتیجه گیری های نهایی عرضه شد.





منبع:

1400/11/29
22:56:48
0.0 / 5
438
این مطلب را می پسندید؟
(0)
(0)

تازه ترین مطالب مرتبط
نظرات بینندگان در مورد این مطلب
لطفا شما هم نظر دهید
= ۲ بعلاوه ۳
هوا فضا هوافضا