11434

11434

بهينه سازي توپولوژي و شكل و اندازه بازوي كنترلي پايين سيستم تعليق بر مبناي عمر خستگي

كارشناسي ارشد

خودرو - سازه و بدنه خودرو

دي ماه 1391

دي ماه 1391

دكتر جواد مرزبان راد

چكيده با توجه به ضرورت كاهش جرم قطعات خودرو كه منجر به كاهش آلاينده¬هاي زيست محيطي و بقاي منابع طبيعي مي¬شود، امروزه مسئله بهينه سازي در صنايع خودرو سازي از جايگاه ويژهاي برخوردار است. از آنجايي كه خودرو همواره تحت تاثير نيروهاي ديناميكي قرار دارد در نظر گرفتن مسئله خستگي در طراحي قطعات خودرو ضروري و اجتناب ناپذير به نظر مي¬رسد. در پايان¬نامه حاضر رويكرد جديدي در بهينه¬سازي قطعات خودرو با در نظر گرفتن مسئله دوام خستگي ارائه شده¬است. بر اين اساس يكي از اجزاي سيستم تعليق مكفرسون با نام بازوي كنترلي پايين با معيار عمر خستگي بهينه سازي شده¬است. ابتدا به منظور ايجاد بحراني¬ترين شرايط نيرويي براي بازوي كنترلي پايين با استفاده از مفهوم چگالي طيف توان پروفيل¬هاي مختلف جاده ايجاد شده است. سپس با استفاده ازتحليل ديناميكي چند جسمي خودروي كامل طي مانورهاي مختلف بحراني¬ترين شرايط نيرويي وارد بر بازوي كنترلي پايين بدست آمده¬است. سپس بهينه¬سازي توپولوژي بر اساس معيار عمر خستگي روي مدل خام بازوي كنترلي تحت بحراني ترين شرايط نيرويي انجام گرفته¬است كه موجب كاهش 50 درصدي جرم بازو شده است. در محله بعد، از توپولوژي بدست آمده مدلي با ابعاد مشخص ايجاد و ابعاد مدل با استفاده از بهينه¬سازي شكل و اندازه و براساس قيد عمر خستگي، بهينه شده است و در نهايت مدلي قابل ساخت ارائه شده¬است. در مجموع طي دو مرحله بهينه سازي به مدلي با جرم 750 گرم رسيده شده است كه نسبت به مدل¬هاي مشابه كاهش 25 درصدي جرم بازوي كنترلي را نشان مي¬دهد. استقلال نتايج بدست¬آمده نسبت به اندازه ونوع شبكه بندي نشان داده شده¬است. در نهايت صحت مدل بهينه¬ي نهايي با استفاده از تحليل خستگي در نرم افزار ANSYS بررسي شده¬است. واژه‌هاي كليدي: بهينه¬سازي توپولوژي، بهينه¬سازي شكل و اندازه، عمرخستگي، بازوي كنترلي پايين سيستم تعليق مكفرسون