13530

13530

بررسي رفتار صفحه اي لانه زنبوري پرشده با فوم در پنل ديواره واگن

كارشناسي ارشد

راه آهن - ماشين هاي ريلي

آبان ماه 1393

آبان ماه 1393

دكتر حبيب اله ملاطفي

چكيده در قطارهاي پرسرعت مساله كاهش وزن به عنوان يكي از اصلي ترين پارامترها در طراحي بدنه واگن در نظر گرفته مي شود. كاهش وزن در قطارها مزايايي همچون افزايش بازده مصرف انرژي، سرعت سير و ظرفيت حمل مسافر را به همراه دارد. امروزه در ساخت بدنه واگن از روش هاي مختلفي به منظور نيل به اهداف ذكر شده استفاده مي شود. اخيرا پنل هاي ساندويچي به عنوان ساختاري جايگزين در ساخت واگن پرسرعت كره اي TTX بكارگرفته مي شوند. پنل ساندويچي TTX از هسته لانه زنبوري آلومينيومي و صفحات كامپوزيتي فيبركربن تشكيل شده است. هسته لانه زنبوري با توجه به ساختار جدار نازك در معرض خرابي هايي از جمله تخريب محلي هسته، چين خوردگي برشي و كمانش داخلي سلول قرار دارد. يكي از راه هاي تقويت هسته هاي لانه زنبوري پر كردن آن ها با استفاده از انواع فوم مي باشد. در اين پايان نامه سعي شده است كه با بكارگيري فوم پلي يورتان سبك وزن به عنوان فاز پر كننده هسته لانه زنبوري خواص مكانيكي آن مورد بررسي قرار گيرد. در ابتدا پژوهشي بر روي پاسخ خارج صفحه اي پنل هاي لانه زنبوري خالي و پرشده با بكارگيري روش عددي به انجام رسيد و مشخص شد كه پر كردن هسته لانه زنبوري TTX تاثير قابل توجهي در بهبود خواص خارج صفحه اي آن دارد. در ادامه و در راستاي چهارچوب موضوعي پايان نامه پاسخ مكانيكي صفحه اي لانه زنبوري هاي خالي و پر شده با فوم با استفاده از روش تجربي و عددي مورد بررسي قرار گرفت.در روش آزمايشگاهي با استفاده از فوم پلي يورتان دوجزيي و هسته هاي لانه زنبوري آلومينيومي، پنل لانه زنبوري پر شده با فوم تهيه شدند. در مرحله بعد نمونه ها تحت بارگذاري شبه استاتيكي صفحه اي قرار داده شدند و پاسخ نيرو-جابجايي آن ها ثبت گرديد. در مرحله بعد و به منظور بررسي بيشتر مدل سازي اجزاء محدود با استفاده از نرم افزار آباكوس به انجام رسيد. پس از اعتبار سنجي مدل عددي، تحليل هاي شبه استاتيكي فشاري به انجام رسيد. نتايج نشان داد كه بكارگيري فوم پلي يورتان مي تواند تا حد قابل توجهي مقدار استحكام فروريزي ميانگين صفحه اي، انرژي جذب شده و ظرفيت جذب انرژي را افزايش دهد. واژه‌هاي كليدي:پنل ساندويچي، هسته لانه زنبوري، استحكام فروريزي ميانگين، روش اجزاء محدود