جلسه دفاع پایان نامه کارشناسی ارشد (آقای عبدالخانی)
موضوع: تحلیل تنش و پیش‌بینی رشد ترک و عمر خستگی در محفظه محور عقب کامیون 4*6
ارائه دهنده: حسین عبدالخانی
استاد راهنما: دکتر سید محسن صفوی
استادان داور: دکتر محمود فرزین، دکتر عباس قائی
چکیده:
بسیاري از قطعات مکانیکی خودروها و سازه‌هایی که در نیروگاه‌ها، صنایع پتروشیمی، هوایی و غیره به کار می‌روند، تحت بارگذاري‌هاي سیکلی مختلف، مانند تنش‌هاي خستگی کم چرخه یا پر چرخه قرار دارند. خستگی مهمترین عامل شکست در اینگونه قطعات است. بنابراین بررسی روش‌هاي مختلف ارزیابی عمر خستگی از اهمیت زیادي برخوردار است. این پژوهش با توجه به نیاز کشور به قطعه محفظه محور در صنعت خودروسازی و با هدف جلوگیری از ضررهای جانی و مالی انجام شده است. تا در آخر بتوان محفظه هایی متناسب با نوع کارکرد وسیله نقلیه مونتاژ نموده و از هدررفت هزینه های اقتصادی جلوگیری نمود. از این پژوهش می توانیم به عنوان تحقیق اولیه برای ورود به صنعت محفظه محور سازی استفاده کرد. در این پژوهش روند کامل تحلیل تنش، رشد ترک و عمر خستگی در قطعه محفظه محور عقب کامیون بررسی شده است. ابتدا محفظه محور با نرم‌افزار CATIA مدل‌سازی میگردد و بعد با استفاده از نرم‌افزار ABAQUS شبیه سازی محفظه انجام می‌شود. مرحله اول مربوط به شبیه سازی تحلیل تنش و مشخص کردن موقعیت بحرانی محفظه محور است و در مرحله دوم با قرار دادن یک ترک در موقعیت بحرانی مذکور، بررسی گسترش ترک با استفاده از روش XFEM و معادله Paris صورت می‌پذیرد. در گام بعدی تحلیل تنش مربوط به جاده صاف و ناهموار در نرم‌افزارABAQUS و تخمین عمر برای شرایط گفته شده در نرم افزار Msc.Fatigue انجام می‌شود. در این گام، برای شرایط کار در جاده صاف که در این حالت بارهای نوسانی کمتر و کوچکتر به محفظه محوراعمال می‌شود و همچنین برای شرایط کاری در جاده ناهموار یا معدن که در این حالت نیروهای نوسانی بیشتر و بزرگتری نسبت به کار روی جاده صاف به محفظه محور اعمال می‌شود، تحلیل‌ها انجام شده است. در هر مرحله تعداد سیکل‌هایی که محفظه تحت بار می‌تواند تحمل کند، مورد ارزیابی قرار می‌گیرد.تحلیل‌های گفته شده با استفاده از ماده S460N که در ساخت اکثر محفظه‌ها استفاده می‌شود، انجام شد. در مرحله بعد برای رسیدن به عمر خستگی بهینه، برای سه ماده متفاوت که برای ساخت مدل‌های خاصی از محفظه استفاده می‌شوند، مراحل گفته شده تکرار می‌شود. صحت‌سنجی نتایج بدست آمده با استفاده از نتایج تست تجربی مورد بررسی و مقایسه قرار گرفته‌اند. در گام آخر مطالعه و ارزیابی تأثیر روش‌های ساخت محفظه بر افزایش عمر خستگی محفظه محور عقب کامیون مورد بررسی قرار می‌گیرد. در این مطالعه به‌منظور صرفه‌جویی در انرژی ملی و لزوم کاهش آلاینده‌ها، کاهش وزن کامیونهای سنگین مورد مطالعه و بررسی قرار می‌گیرد. چند پارامتر مربوط به فرایند شکل‌دهی با مهرزنی داغ محفظه محور متحرک کامیونهای سنگین بررسی می‌شوند.