جلسه دفاع پایان نامه کارشناسی ارشد (آقای عرفان عباسی)

موضوع:  تحلیل عمر خستگی جعبه باتری اتوبوس برقی تحت ارتعاشات تصادفی

ارائه دهنده: عرفان عباسی شاهی سرائی

استادان راهنما: دکتر محسن اصفهانیان

استادان مشاور: دکتر سعید ضیایی راد

استادان داور: دکتر مهران مرادی، دکتر محمد مشایخی

چکیده:

پیشرفت‌های اخیر در حوزه اتوبوس‌های برقی و استفاده فزاینده از باتری‌های لیتیوم‌یونی، چالش‌های نوینی را در طراحی و تحلیل جعبه باتری ایجاد کرده است. این چالش‌ها عمدتاً از نیاز به بهینه‌سازی عملکرد، ارتقای ایمنی، و افزایش طول عمر باتری‌ها نشأت می‌گیرند. طراحی و تولید جعبه باتری اتوبوس برقی باید با در نظر گرفتن ارتعاشات تصادفی و شرایط متغیر محیطی انجام شود، زیرا این عوامل می‌توانند به طور قابل توجهی بر عمر خستگی و عملکرد کلی باتری تأثیر بگذارند. در این راستا، هدف اصلی این پایان‌نامه بررسی عمر خستگی جعبه باتری اتوبوس برقی تحت شرایط ارتعاشات تصادفی و ارائه راهکارهایی برای بهبود طراحی جهت افزایش دوام و ایمنی آن است. ارتعاشات تصادفی ممکن است ناشی از عواملی مانند جاده‌های ناهموار، تغییرات دما، و شرایط مختلف رانندگی باشد، که می‌توانند موجب خستگی و در نهایت خرابی جعبه باتری شوند. در این تحقیق، تلاش بر شبیه‌سازی استاندارد ایزو 6469 تحت شرایط ارتعاشات تصادفی بود. برای رسیدن به این هدف، مراحل مختلفی در این پژوهش طی شد. ابتدا، مدل‌سازی سه‌بعدی جعبه باتری در نرم‌افزار سالیدورکس انجام شد تا طرح دقیقی ایجاد شود. سپس، چندین نوع تحلیل در نرم‌افزار آباکوس انجام شد که شامل بررسی فرکانس‌های طبیعی، تحلیل دینامیک حالت پایدار و تحلیل ارتعاشات تصادفی بود. تحلیل فرکانس‌های طبیعی به شناسایی نقاطی که ممکن است در معرض تشدید قرار گیرند، کمک می‌کند، در حالی که تحلیل دینامیک حالت پایدار واکنش جعبه باتری به بارهای دوره‌ای را بررسی می‌نماید. جعبه باتری طراحی‌شده در این پایان‌نامه دارای سه فرکانس طبیعی در بازه فرکانس بارگذاری استاندارد ایزو 6469 بود که موجب تشدید در بدنه جعبه باتری می‌گردد. در این تحقیق، تحلیل ارتعاشات تصادفی به‌منظور ارزیابی مقاومت جعبه باتری در برابر بارهای غیرمنظم انجام شد تحلیل‌های انجام‌شده در این بخش برای بررسی میزان تأثیر ارتعاشات تصادفی بر روی ساختار جعبه باتری و تعیین مقاومت آن در برابر این نوع بارگذاری حیاتی است. پس از ارزیابی اولیه مقاومت جعبه باتری، تحلیل عمر خستگی با استفاده از نرم‌افزار FE-Safe انجام شد. این تحلیل با روش دیرلیک (Dirlik) که یکی از روش‌های معتبر برای پیش‌بینی عمر خستگی است، نشان داد که عمر خستگی جعبه باتری تحت بارگذاری ارتعاشات تصادفی مطابق با استاندارد ایزو 6469 برابر 1037 ساعت است. با توجه به بازه بارگذاری 12 ساعته ارتعاشات تصادفی بر اساس استاندارد ایزو 6469، این نتایج نشان می‌دهد که جعبه باتری توانسته است شرایط این استاندارد را رعایت کند.