جايگزيني قطعات آلومينيومي در مجموعه اكسل و تحليل ويژگيهاي عمر اين قطعات

كارشناسي ارشد

نيازهاي اخير صنعت اتومبيل شامل امنيت بيشتر ، رانندگي راحت تر و اعمال استانداردهاي كنترل آلودگي سبب افزايش وزن وسيله نقليه و متعاقب آن افزايش مصرف سوخت مي شود . براي اجتناب از افزايش وزن خودرو ضروري است تا از موادي سبك تر استفاده گردد . در اين زمينه و در مرحله اول تنها با استفاده از فلزي سبك تر در بدنه اتومبيل و بدون تغييري در ساير قطعات و قابليت هاي اتومبيل مي توان مقدار قابل ملاحظه اي از وزن خودرو را كاهش داد . در مرحله بعد ،با طراحي مجدد ساير قطعات و جايگزيني مواد سازنده آن با مواد سبك تر مي توان وزن اتومبيل را به ميزان بيشتري كم نمود . دراين جايگزيني ، آلومينيوم از اهميت ويژه اي برخوردار است . چرا كه با داشتن خواص مكانيكي و متالوژي مناسب و همچنين قابليت بازيابي و قابليت انعطاف و دوام و هدايت حرارتي بالا مي تواند كابرد وسيعي در صنعت خصوصا صنعت خودرو داشته باشد . در اين پروژه پروسه تخمين عمر قطعه اسپيندل با دو جنس فولادي و آلومينيومي بطور كامل طي ميشود . ابتدا ابزار لازم جهت تحليل ديناميكي از جمله جاده مناسب و استاندارد و مدل ديناميكي مكانيزم مربوطه ،آماده مي گردند . سپس با استفاده از نرم افزار ADAMS تحليل ديناميكي ،با اعمال ورودي جاده به مدل انجام مي گيرد . در نتيجه نيروها و گشتاورهاي نقاط اتصال اجرا بدست مي آيند . در ادامه مدل CAD قطعه مورد نظر در نرم افزار SOLID WORK آماده شده و به نرم افزار PATRAN منتقل مي گردد . در انجا مدل ، المان بندي شده و جنس و شرايط مرزي و بارهاي حاصله از تحليل ديناميكي به آن تعريف مي شود . توسط نرم افزار NASTRAN تحليلهاي مودال و تنش براي مدل مذكور انجام مي شود . با انجام تحليل تنش ، طيف تنش در نقاط مختلف قطعه حاصل مي شود كه مي توان با بكارگيري يكي از روشهاي تخمين عمر ،عمري كه قطعه مي تواند تحت شرايط موجود داشته باشد . محاسبه نمود . پروسه فوق يكبار براي قطعه فعلي و بار دوم با جنس آلومينيومي طي شد و نتيجه حاكي از آن بود كه قطعه چدني عمر بينهايت داشته و قطعه آلومينيومي داراي عمر محدودي است . همچنين با توجه به اين معكوس چگالي طيفي توان داراي جواب واحد نمي باشد . براي حصول از عدم وابستگي تحليل عمر به اين مسئله پروسه تحليل عمر يك بار ديگر با جاده جديد طي شد و مشاهده شد كه عمر تغيير نمي كند .

200469

دانشگاه علم و صنعت ايران

دكتر عبدالرضا اوحدي , دكتر رضا كاظمي