مدلسازی برهمکنش تایر- خاک به روش اجزای محدود غیر خطی با استفاده از نرم افزار متلب
نویسندگان
1 دانش آموخته کارشناسی ارشد گروه مکانیک بیوسیستم دانشگاه شیراز
2 استادیار گروه مهندسی بیوسیستم دانشگاه شیراز
3 دانش آموخته کارشناسی ارشد گروه مکانیک بیوسیستم دانشگاه شیراز
doi
10.22059/ijbse.2017.60270چکیده
در این پژوهش مدل برهمکنش جدیدی از تایر- خاک با نگاهی خاص به مدل اجزای محدود دو بعدی رشتههای مقاوم تایر شبیهسازی شد. هدف در این مدل جدید، در مقایسه با سایر مدلهای موجود، یافتن یک رابطهی ریاضی برای کل تایر نبوده، بلکه اجزای اصلی ساختار مکانیکی تایر مبنای کار قرار گرفته و نحوهی مدلسازی الیاف مقاوم تایر به عنوان پیچیدهترین بخش مدل اجزای محدود دو بعدی با بیان جزئیات ارائه گردید. همچنین بازسازی مدل دیوارهی تایر به عنوان یک مادهی ابرالاستیک و مدل خاک نیز به عنوان یک مادهی الاستوپلاستیک مورد بررسی قرار گرفت. به منظور انجام یک شبیهسازی مؤثر، ضرایب مکانیکی خاک لوم- سیلتی به دقت اندازهگیری شدند. نتایج برنامهنویسی در نرمافزار MATLAB7 نشان داد که تایر رادیال نسبت به تایر بایاس در شرایط یکسان بر روی خاک لوم- سیلتی دارای بازده کششی بالاتری بود. در زمانی که نیروی کشش خالص برای هر دو تایر یکسان بود، در تایر بایاس نسبت به تایر رادیال کاهش حرکت (لغزش) بیشتری واقع شد و نیروی کشش ناخالص نیز اندکی افزایش یافت. همچنین نتایج شبیهسازی و آزمایشها نشان دادند که تایر رادیال نسبت به تایر بایاس بر روی خاک لوم- سیلتی در شرایط یکسان دارای مقاومت غلتشی کمتری بود. بر اساس نتایج شبیهسازی، تأثیر لغزش، فشار باد و سختی مکانیکی خاک بر روی بازده کششی به طور رضایت بخشی پیشبینی شد. نتایج شبیهسازی تایر- خاک که با نتایج آزمایشهای عملی مقایسه گردید، تأییدکنندهی قابلیتهای این مدلسازی عددی میباشد.