مدل سازی، طراحی و ساخت ایزولاتور با هدف استهلاک انرژی و سفتی صفر

چکیده مساله ایمنی و وزن خودرو جهت کاستن مصرف سوخت و مانور خودرو به هنگام حرکت همواره مواردی هستند که خودرو‏سازان بخصوص در صنایع نظامی و غیره برای بهبود وضعیت بازار یا جنگ‏افزار با آن درگیر هستند. می‏دانیم اکثر تصادف‏ها یا آسیب‏های صورت گرفته از سمت جلو می‏باشند. یکی از سازه‏های جلوی خودرو، سپر می‏باشد. سازه سپر از چندین قسمت تشکیل شده‏است که مهمترین بخش آن، تیرسپر یا تیر تقویت‏شده می‏باشد که در داخل سپر قرار می‏گیرد. امروزه برای نجات بیشتر سرنشینان و جلوگیری از تلفات مالی و جانی به این امر بیش‏از‏پیش می‏پردازند. در این پژوهش به طراحی و مدل‏سازی و ساخت، بصورت مطالعه عددی و تجربی تیرسپر پرداخته‏شده‏است. قسمت اصلی طراحی، وجود قطعات تکرارپذیر در طول تیرسپر به عنوان هسته تیر می‏باشند. در این پژوهش سه تیرسپر به ترتیب با هسته‏های، حلقه‏ی بیضوی پرشده از فوم پلی‏اورتان، حلقه‏ی هشت ضلعی پرشده از فوم پلی‏اورتان و سیستم فنری با سفتی نزدیک به صفر، ساخته‏شده‏است. در دو تیرسپر اول و دوم با هسته حلقوی، بهترین حلقه از لحاظ بیشترین جذب انرژی منتجه از تست فشار محوری استاتیکی انتخاب گردید، و سپس با بهترین فوم انتخاب شده ازمعیار تجربیِ انرژی جذب‏شده، پرگردید، و در طول تیرسپر حلقه‏ها تکرار گردید. تیرسپر سوم با هسته‏ی متشکل ازسه فنر (بادرنظرگرفتن تئوری سفتی نزدیک به صفر) براساس جذب در حوزه انرژی الاستیک طراحی شد. تمامی قطعات به کاررفته اعم از حلقه‏ها، صفحات اتصال‏دهنده، پایه‏ی بازو و بازو از آلومینیوم آلیاژی و فنر از فولاد می‏باشند. پس از طراحی استاتیکی، مدل‏های ساخته‏شده ، تحت ضربه دینامیکی آونگ استوانه‏ای به قطر خارجی cm30 ( براساس تصادف خودرو با درخت، موتورسیکلت وجداول خیابان) قرارداده‏شد. جرم ضربه زننده kg75 و سرعت برخورد km/hr15 می‏باشد. برای بررسی عددی از نرم‏افزار abaqus استفاده شده‏است و جهت اطمینان با نتایج تجربی مقایسه شده‏است. باتوجه به نتایج بدست آمده، تیرسپر با هسته هشت ضلعی پرشده با فوم پلی‏اورتان بیشترین انرژی جذب شده را دارد وکمترین جابه‏جایی درحین ضربه را نسبت به دو تیرسپر دارا است. کمات کلیدی : ماکزیمم جابه‏جایی، زمان ضربه، سپر، فوم و جذب انرژی