بهينه‌سازي چند هدفه شاسي خودرو سنگين به منظور كاهش وزن و افزايش استحكام

كارشناسي ارشد

هدف اصلي اين پژوهش كاهش وزن سازه شاسي خودرو سنگين(كاميون) و افزايش استحكام ديناميكي و استاتيكي شاسي خودرو به منظور دستيابي به بهترين هندسه ممكن براي مقاطع تيرهاي طولي و عرضي شاسي مي¬باشد. مهم-ترين اهمّيت اين پژوهش اين است كه با رسيدن به نتايج مطلوب بهينه سازي مي¬توان مصرف سوخت را بهبود داد و آلايندگي¬هاي ناشي از مصرف سوخت¬هاي فسيلي را كاهش داد. اين امر باعث صرفه اقتصادي در حوزه انرژي مي‌شود و از همه مهم¬تر صرفه اقتصادي در استفاده از مواد اوّليه براي توليد شاسي خودروي سنگين مي‌شود. از ضرورت‌هاي انجام اين پايان‌نامه مي‌توان به نگراني‌هاي زيست‌ محيطي، گرمايش زمين، كاهش منابع سوخت‌هاي فسيلي و هم‌چنين كاهش وزن شاسي خودرو براي شتاب‌گيري و ترمزگيري و ديگر مانورهاي خودرويي اشاره كرد. وجود شركت¬هاي توليدكننده خودروهاي تجاري در كشور اهمّيت و ضرورت اين پروژه را دو چندان مي¬كند. دراين پايان¬نامه، از طرّاحي آزمايشات در روش تاگوچي و تحليل در نرم افزار آباكوس كه يكي از ابزارهاي بهينه¬سازي در شاسي يك خودرو در مراحل اوّليه طرّاحي مي¬باشد، به كار گرفته شده است. هم‌چنين براي اعتبارسنجي از يك شاسي خودرو سنگين به عنوان مدل اصلي استفاده شده است. هم‌چنين از مدل‌هايي از شاسي با المان¬هاي پوسته و ساليد كه در اين مدل¬سازي¬ها، شاسي شامل دو تير طولي و هفت تير عرضي مي¬باشد. براي اعتبارسنجي شاسي از مقاله مرجع، با استفاده از دقّت استاتيكي مقادير سفتي خمشي شاسي با مدل¬هاي ساليد و پوسته در آباكوس استفاده شده است. بررسي‌هاي انجام شده از مدل‌هاي ساليد و پوسته در آزمون‌هاي خمش، پيچش، شتاب¬گيري، ترمزگيري و كمانش نشان از تاثير پارامتر عرضي در مقطع شاسي در تيرهاي آن را نشان مي‌دهد. در اين پايان‌نامه بهينه‌سازي ابعاد مقطع و ضخامت تيرهاي تشكيل دهنده شاسي به عنوان متغيّرهاي طرّاحي و هم‌چنين سفتي¬هاي استاتيكي و ديناميكي و هم‌چنين وزن شاسي به صورت هم‌زمان به عنوان تابع هدف و قيدهاي طرّاحي در نظر گرفته مي¬شود. در نهايت با استفاده از روش تاگوچي چند طرّح مختلف براي بهينه¬سازي انتخاب شده و با يكديگر مقايسه مي‌شوند. بر اساس نتيجه ارائه شده حدود دوازده درصد كاهش وزن در تيرهاي طولي و ده درصد كاهش وزن در تيرهاي عرضي مشاهده شده است، ببدون اينكه سفتي خمشي و پيچشي شاسي كاهش پيدا كند، يا مقدار تغيير كم باشد. در واقع با انتخاب مناسب پارامترهاي طرّاحي، افزايش سختي خمشي و پيچشي در شاسي مشاهده مي¬شود.

195862

دانشگاه علم و صنعت ايران

مهندسي مكانيك

دكتر جواد مرزبان راد