بازطراحی،تحلیل مودال و تحلیل تنش تیر تقویتی داشبورد
نویسندگان
1 کارشناسی ارشد، مهندسی مکانیک، دانشگاه تهران، تهران.
2 دانشیار، مهندسی مکانیک،دانشکدگان فنی،دانشگاه تهران.
doi
10.22068/jstc.2024.2023466.1876چکیده
در قلب داشبورد یک خودرو، یک ساختار پشتیبانی کننده با عنوان تیر تقویتی داشبورد برای تحمل بارها و پاسخ به نیروهای تصادف وجود دارد. تیر تقویتی داشبورد ستون اصلی داشبورد شناخته می-شود. چرا که عملکرد آن شامل ایمنی، پشتیبانی سازهای از مجموعه داشبورد و برآورده کردن استانداردهای صدا، لرزش و سفتی میباشد. اگر فرکانسهای طبیعی ساختار تیر تقویتی داشبورد با یکی از فرکانسهای تحریک کننده آن همپوشانی داشته باشند، پدیدهای به نام تشدید رخ میدهد. با توجه به پایین بودن سفتی تیر تقویتی موجود، برای جلوگیری از این پدیده مخرب، پاسخ مودال مجموعه تیر تقویتی مورد مطالعه و اصلاح قرار گرفت. در این مقاله با تغییر جنس تیر تقویتی از فلزی به کامپوزیتی پایه پلیمری،تیر مورد طراحی مجدد قرار گرفت و عملکرد ارتعاشی و تحلیل تنش آن انجام شد. شبیه سازیها نشان داد تغییر جنس تیر فلزی به کامپوزیت شیشه/ اپوکسی، کربن/ اپوکسی و چندلایه فلز/ الیاف/ اپوکسی باعث افزایش 18 درصدی فرکانس طبیعی میشود. به منظور جلوگیری از تشدید به مقدار بیشتری افزایش فرکانس طبیعی نیاز است لذا در کنار تغییر جنس به کامپوزیت، برای کاهش درجه آزادی تیر تعدادی تکیهگاه جهت اتصال تیر به بدنه خودرو، اضافه شد. اعمال هم زمان تغییر جنس و کاهش درجه آزادی افزایش 460 درصدی فرکانس طبیعی را در پی داشت. از آنجایی که افزایش بیش از حد فرکانس طبیعی منجر به بالا رفتن صلبیت سازه و در نتیجه تمرکز تنش خواهد شد، تحلیل عددی تنش صورت گرفت و در نهایت لایه چینی مناسب برای تیر تقویتی داشبورد پیشنهاد گردید.
