بهينه سازي سازه بدنه‌ي يك خودروي سواري براي آزمون تصادف از روبرو

كارشناسي ارشد

يكي از علل اصلي مرگ ‌و مير انسان‌ها در سده گذشته تصادفات جاده‌اي بوده است. بر اساس بررسي‌هاي به‌عمل‌آمده، بخش عمده خسارت‌هاي جاني در تصادفات جاده‌اي مربوط به ‌تصادف از روبرو بوده است. به همين دليل آزمون¬هاي برخورد از روبرو از اهميت ويژه¬اي برخوردار است. از سوي ديگر، با توجه به قوانين آلايندگي در دنيا خودروسازان به سمت افزايش بهره¬وري از توان موتور پيش رفته¬اند. در اين زمينه كاهش وزن سازه بدنه خودرو از اهميت ويژه¬اي برخوردار است. يكي از روش¬هاي كاهش وزن و افزايش بهره¬وري، بهينه¬سازي سازه بدنه¬ي خودرو است. در اين پايان‌نامه ابتدا به آماده‌سازي مدل سه-بعدي سازه¬ بدنه¬ي يك خودروي سواري در نرم-افزار CATIA پرداخته شده است. سپس مدل سه‌بعدي خودرو در نرم‌افزار Hyper-mesh، المان بندي شده است. براي المان بندي اين مدل از المان‌هاي مربعي و مثلثي با ابعاد 5 و 10 ميلي‌متري مربع استفاده شده است. پس از انجام المان‌بندي كيفيت المان‌ها مورد بررسي قرار گرفته شود. پس از اطمينان از كيفيت المان‌ها، مدل وارد نرم‌افزار LS-DYNA شده است. ابتدا به سازه بدنه خودرو جنس و ضخامت اختصاص داده شده است. براي اين خودرو از چهار فولاد DC04، DC01، DP590 و SAPH440 استفاده شده است. براي انجام آزمون برخورد از روبرو نياز به استفاده از آدمك، كيسه هوا و كمربند ايمني استاندارد است. بدين منظور مدل آدمك مورد استفاده در اين پايان‌نامه با نتايج يك مقاله اعتبارسنجي شده است. اعتبارسنجي كيسه هوا نيز در اين پايان‌نامه انجام شده است. سپس تحليل¬هاي برخورد از روبرو با توجه به استاندارد ECE-R94 انجام شده است. با توجه به نتايج آزمون، قطعات با بيشترين تأثير در اين برخورد مشخص شده است. اين قطعات عبارت‌اند از: 1. قطعه داخلي گلگير 2. قطعه داخلي كاپوت 3. S-Rail خودرو 4. ركاب جانبي خودرو 5. ديواره آتش. سپس ضخامت اين قطعات به‌عنوان متغير طراحي براي بهينه‌سازي انتخاب شدند. تابع هدف طراحي در اين پايان‌نامه وزن سازه خودرو است. براي حل مسئله بهينه¬سازي از روش بهينه¬سازي گسسته تاگوچي استفاده شد و در اثر بهينه‌سازي انجام شده وزن خودرو 5 كيلوگرم كاهش داشته است.

196302

دانشگاه علم و صنعت ايران

مهندسي مكانيك

دكتر ابوالفضل خلخالي