31128

طراحي بهينه سازه فضايي تركيبي آلومينيم-كامپوزيت براي يك خودرو برقي شهري كوچك

كارشناسي ارشد

مهندسي مكانيك- مهندسي خودرو ـ سازه بدنه خودرو

1400

1403/4/23

ابوالفضل خلخالي

/

مهندسي خودرو

بهينه¬سازي سازه فضايي تركيبي آلومينيم-كامپوزيت به معناي بهينه¬سازي با تاكيد بر ضخامت پروفيل‌ها، ضخامت پانل‌هاي خودرو و نوع و فاصله ميان اتصالات است كه از جمله اهداف طراحي خودرو به شمار مي‌رود. در اين پايان¬نامه اتصال از نوع پرچ آلومينيمي انتخاب و مدل واقعي آن‌ها در آباكوس طراحي شده است. با انجام تست هاي كشش و برش ميزان مقاومت پرچ بدست مي‌آيد. در ادامه مدل معادل پرچ در آباكوس طراحي گرديده و با توجه به مقاومت¬هاي بدست آمده مدل معادل پرچ كاليبره شده تا رفتار مقاومتي مشابه را در تست هاي كشش و برش داشته باشد. براي مدل سازي سازه فضايي و پانل ها از نرم افزار كتيا استفاده گرديده و سپس براي المان¬بندي و آماده¬سازي براي تحليل المان¬محدود به نرم افزار هايپرمش وارد مي‌شود. مدل المان بندي شده وارد آباكوس شده و در محل اتصال پانل¬ها و سازه از مدل المان معادل پرچ استفاده مي‌شود. براي بهينه¬سازي از روش تاگوچي استفاده گرديده و معيار¬هاي بهينه-سازي شامل مقاومت خمشي، مقاومت پيچشي و وزن كل سازه و پانل¬ها مي‌باشد. نتايج نشان داد كه با استفاده از روش تاگوچي، مي‌توان به تركيب بهينه‌اي از ضخامت پروفيل‌ها، ضخامت پانل‌ها و فاصله اتصالات دست يافت كه منجر به بهبود مقاومت سازه و كاهش وزن كلي آن مي‌شود. اين بهينه سازي مي‌تواند به عنوان راهكاري براي دستيابي به سازه با كارايي بالا و وزن كم مورد استفاده قرار گيرد.

1403/06/05

Optimization of an aluminum-composite spaceframe for a small electric city car

7/14/2025 12:00:00 AM

Optimization of an aluminum-composite spaceframe means optimization of thickness of structure sections, the thickness of body panels and the type and distance between connection which is an important goal in car body design. In this thesis an aluminum rivet has been chosen for the connections and the 3d model has been designed in Abaqus. By simulating peeling and shear tests, the strength of rivet is determined. Next the equivalent model of the rivet and tests is designed in Abaqus and using the strengths acquired from the 3d tests, the equivalent model is calibrated to show similar behavior in peeling and shear tests. For designing the spaceframe and body panels, Catia software is used and for meshing and preparation of them for FEA they are imported to Hypermesh software. The meshed model is then imported to Abaqus and in the areas of connection between the spaceframe and the body panels, the equivalent model of the rivet is used. For optimization the Taguchi method is used and the criteria for it includes bending strength, torsion strength and the total weight of spaceframe and panels. The results from the Taguchi showed that an optimized combination of spaceframe and panels thickness and also the connections distance. The achieved combination results in optimized strength and weight of the structure. This optimization method can be used to achieve structure with high performance and low weight.

بهينه سازي , سازه فضايي , آلومينيم-كامپوزيت , مدل معادل , تحليل المان محدود , پرچ

Optimization , spaceframe , aluminum-composite , Equivalent Model , FEA , rivet

Amir Reza Raeisizade

Dr. Abolfazl Khalkhali