30159

طراحي و شبيه‌سازي ساختارهاي فراموادي مشبك به ‌منظور استفاده در سازه‌هاي جاذب انرژي محافظ واگن‌هاي مخزن‌دار

كارشناسي ارشد

مهندسي راه‌آهن- ماشين‌هاي ريلي

1398

1402/6/26

مجيد شهروي

مهندسي راه‌آهن

با پيشرفت روزافزون تكنولوژي و صنعتي شدن جوامع بشري، حمل و نقل مواد اوليه‌ي صنعتي و حامل‌هاي انرژي بيش از گذشته براي انسان‌ها اهميت پيدا كرده است. واگن‌هاي مخزن‌دار به عنوان يكي از اصلي‌ترين روش‌هاي حمل و نقل مواد مذكور در دنياي جديد شناخته مي‌شوند. به طوري كه ساليانه ميليون‌ها مخزن حاوي مواد شيميايي توسط اين واگن‌ها بين شهرها و كشورهاي مختلف جابجا مي‌شوند. محموله اكثر اين مخازن مواد سمي، قابل اشتعال و واكنش پذير است؛ كه در صورت بروز سوانح خسارات اقتصادي، جاني و زيست محيطي فراواني را به بار خواهند آورد. با ابداع پرينترهاي سه بعدي، فناوري‌هاي ساخت افزايشي فصل تازه‌اي از ساختارها با خاصيت‌هاي مكانيكي ويژه نظير ضريب پواسون غير نرمال، خاصيت جذب انرژي ويژه مكانيكي بالا و ... كه فرامواد ناميده مي‌شوند را به دنياي صنعت معرفي نمودند. در اين پژوهش در ابتدا روش‌هاي مختلف محافظت از مخازن معرفي شده و سپس از فرامواد و كاربردهاي مختلف آن سخن به عمل مي‌آيد. روش‌هاي پيشگيرانه محافظت از مخازن عمدتاً گران و غيرقابل اجرا مي‌باشند. در اين پژوهش در ابتدا يك ساختار نوآورانه بهينه فراموادي معرفي شده و كاربرد آن در محافظت از واگن‌هاي مخزن‌دار به عنوان يك روش ارزان و كارآمد مورد بحث و بررسي قرار مي‌گيرد.

1402/09/13

Design and Simulation of Porous Energy Absorber Metamaterial Structures in Tank Wagons

9/16/2024 12:00:00 AM

With the advancing technology and industrialization of human societies, the transportation of industrial raw materials and energy carriers has become increasingly important for humans. Tank wagons are recognized as one of the primary methods of transporting these materials in the modern world. Millions of tanks containing chemicals are moved between cities and different countries annually using these wagons. The majority of these tank cargoes are toxic, flammable, and reactive, which, in the event of accidents, can cause significant economic, fatal, and environmental damages. With the invention of 3D printers, additive manufacturing technologies have introduced a new era of structures with unique mechanical properties, such as abnormal Poisson's ratio, high mechanical energy absorption, and so on, known as metamaterials, to the industrial world. This study begins by introducing various methodologies for tank protection, followed by an introducing of metamaterials and their diverse range of applications. It is worth noting that preventive methods for tank safeguarding tend to be economically burdensome and operationally unfeasible. Consequently, this research endeavors to present an innovative and optimized metamaterial structure, subsequently exploring its potential application as an affordable and efficient approach to safeguarding tank wagons.

واگن‌هاي مخزن‌دار , برخورد , جاذب انرژي مكانيكي , فرامواد , ورامواد , تحليل المان محدود

Tank wagon , Collision , Mechanical Energy Absorber , metamaterials , Metamaterials , FEM

Mohammad Jordakani

Dr. Shahravi