جلسه دفاع پایان نامه کارشناسی ارشد (آقای محمدحسین رمضانی)

فارسی

موضوع: تعیین گشتاور لازم برای فرمان‌دهی بوژی با تایر جفت در خودروهای فوق سنگین
ارائه دهنده: محمدحسین رمضانی
استاد راهنما: دکتر محمدرضا فروزان
استادان مشاور: دکتر محسن اصفهانیان
استادان داور: دکتر سید علیرضا شهیدی ریزی، دکتر محمد مشایخی
چکیده
یکی از مهم‌ترین چالش‌های بشر در ادوار مختلف حیات، حمل و نقل بوده است. همیشه انسان برای جابجایی خود و وسایلش از ابزارهایی استفاده می‌کرده است که این جابجایی را آسان‌تر کرده و به او کمک کند. به جرأت می‌توان گفت نقطۀ عطف موضوع حمل و نقل در زندگی انسان، اختراع چرخ بوده است. شکل دوار چرخ باعث شده که به دلیل غلتیدن، انرژی بسیار کمتری نسبت به روش‌های قبلی احتیاج داشته باشد. امروزه تقریباً تمام وسایلی که روی زمین حرکت کرده و عملیات جابجایی را انجام می‌دهند، از این وسیله بهره می‌برند. یکی از موضوعات اساسی در استفاده از چرخ (تایر)، نحوۀ فرمان‌دهی و میزان گشتاور لازم برای این کار است. طراحی یا انتخاب بهینۀ تجهیزات فرمان‌دهی تایر، به طور مستقیم به میزان گشتاور لازم برای فرمان‌دهی وابسته است. به این منظور تعیین گشتاور فرمان‌دهی برای هر وسیلۀ نقلیه امری ضروری است. هدف از انجام این پروژه، تعیین میزان گشتاور لازم برای فرمان‌دهی بوژی با تایر جفت در یک وسیلۀ نقلیۀ حمل شناور است. دستگاه حمل شناور مورد بررسی در این پروژه، دارای ظرفیت اسمی حمل بار 300 تُن است و با توجه به اینکه دارای 8 تایر است، بر روی هر یک از تایرهایش ده‌ها تُن وزن قرار دارد. در این پروژه ابتدا مدل تحلیلی محاسبۀ گشتاور فرمان‌دهی برای انواع مدل‌های سطح تماس و انواع تویع فشار تماسی ارائه شده است. این مدل بر مبنای انتگرال‌گیری از گشتاور نیروهای اصطکاکی المان‌های سطح تماس است. سپس مدل عددی (اجزای محدود) از تایر دستگاه مذکور در نرم افزار ABAQUS ساخته شده و گشتاور فرمان‌دهی با استفاده از مدل اجزای محدود برای دو حالت «فرمان‌دهی تک‌تایر حول مرکز سطح تماس» و «فرمان‌دهی جفت‌تایر حول مرکز بوژی» به دست آمده است. در مدل اجزای محدود، سه مادۀ مختلف (دو مادۀ ارتوتروپیک متفاوت و یک مادۀ هایپرالاستیک) برای شبیه‌سازی رفتار قسمت‌های مختلف تایر در نظر گرفته شده است. ضرایب مورد نیاز برای تعریف این مواد، تخمین زده شده و توسط انجام آزمایش‌های میدانی بر روی دستگاه مذکور تنظیم و تأیید شده است. سپس نتایج حاصل از مدل‌های تحلیلی و مدل‌های اجزامحدود با یکدیگر مقایسه شده و دربارۀ آنها بحث شده است. با اضافه کردن گشتاور ناشی از نیروهای مقاومت غلتشی به دو برابر گشتاور ناشی از نیرو‌های اصطکاکی مدل‌های تک تایر، مشاهده می‌گردد که نتایج بسیار به یکدیگر نزدیک است و همخوانی دارد. از این مسأله نتیجه‌گیری می‌شود که با ایجاد امکان غلتش همزمان با فرمان‌دهی به تایرهای جفتی، چون مرکز دوران هر تایر از نقطۀ وسط دو تایر به مرکز سطح تماس هر تایر منتقل می‌شود، گشتاور لازم برای فرمان‌دهی به شدت کاهش می‌یابد و فقط اندکی بالاتر از دو برابر گشتاور فرمان‌دهی تک‌تایر است؛ و این مقدار اختلاف نیز، به دلیل وجود گشتاور ناشی از نیروهای اصطکاک غلتشی است. از دیگر نتایج این پروژه، تعیین شکل سطح تماس به صورت مستطیلی با ابتدا و انتهای بیضوی است. هرچه بار روی تایر بیشتر شود، طول قسمت مستطیلی نیز بیشتر شده و سطح تماس از حالت بیضوی به سمت مستطیلی می‌رود. همچنین از دیگر نتایج این پروژه، تعیین فشار تماسی در راستای طولی تایر به صورت ذوزنقه‌ای است. در انتها، میزان گشتاورهای به دست آمده از شبیه‌سازی، توسط انجام آزمایش‌های میدانی تعیین گشتاور بر روی دستگاه مورد بررسی، صحت‌سنجی و تأیید شده است.
 
کلمات کلیدی: فرمان، تایر، گشتاور فرمان‌دهی، سطح تماس، فرمان‌دهی خودروهای جفت‌تایر، جرثقیل متحرک حمل شناور، شبیه‌سازی اجزای محدود

مکان: 

سمینار4 دانشکده مهندسی مکانیک

تاریخ: 

سه شنبه, تیر 11, 1398 - 13:30

نوع رویداد: 

سمینار علمی

عکس: 

ارتقاء امنیت وب با وف ایرانی