تحلیل خستگی در شاتون تراکتور یونیورسال مدل U650 به روش المان محدود با استفاده از نرم افزارANSYS

یافته های نوین کشاورزی

مقاله 8، دوره 1، شماره 1 (پاییز 1385) 1، آبان 1385، صفحه 75-82   

نوع مقاله: علمی پژوهشی

نویسندگان

سید‌احمد میره‌ای^{* 1}؛ محمود امید²؛ علی جعفری²

¹کارشناس ارشد مکانیک ماشین های کشاورزی از دانشگاه تهران

²عضو هیأت علمی دانشگاه تهران

چکیده

در این تحقیق میزان خستگی شاتون تراکتور رومانی مدل U650 با روش المان محدود و استفاده از   نرم افزار ANSYS محاسبه و طول عمر مفید آن بعد از10⁶ بارگذاری به دست آمده است. هدف از انجام این تحقیق بررسی رفتار شاتون در برابر پدیده خستگی ناشی از بارهای تکراری وارده به آن بوده است. نتایج این بررسی می تواند ضمن صرفه جویی در وقت و هزینه به بهینه سازی در طراحی قطعه کمک نماید. با انجام تحلیل های گسترده، محل یا گره های بحرانی که احتمال رشد ترک در آنها بیشتر از دیگر نواحی می‌باشد مشخص گردند. نتایج بررسی ها بحرانی‌ترین محل را در نزدیکی گژن پین با حداکثر تنش 793/26 مگاپاسکال نشان می دهد. این گره هم در بارگذاری کششی و هم در بارگذاری فشاری جزء  گره ‌های بحرانی مدل بوده است. با بارگذاری کاملا معکوس تعداد سیکل های مجاز اعمال نیرو برابر با 10⁸ سیکل به دست آمد که این مقدار با کاهش ضرایب تمرکز تنش افزایش می‌یابد. نتایج فوق و همچنین سایر نتایج حاصله از تحقیق حاضر در فرایند بهینه سازی طراحی شاتون مفید می باشد.

کلیدواژه‌ها

شاتون؛ خستگی؛ عمر مفید؛ شبیه ‌سازی؛ بهینه‌سازی؛ المان محدود

مراجع

1-Alfred Hancq, D. (2001) Fatigue analysis using ANSYS, ANSYS Inc.

2- ANSYS. (2001) “ANSYS user guide” Version 5.4, ANSYS Inc.

3- Artamonov, M. D., Ilarionov, V. A. and Morin, M. M.(1976) Motor vehicles, Mir Publisher, Moscow.

4- Augugliaro, G. and Biancolini, M. E. (2003) Optimization of fatigue performance of titanium connecting rod, SAE technical paper 980800, pp 1-3.

5- Beretta, S., Blarasin, A., Endo, M., Giunti, T. and Murakami, Y. (1997) Defect tolerant design of automotive components, Int. J. Fatigue, 19(40):319-333.

6- Biancolini, M. E., Brutti, C., Pennestrì, E. and Valentini, P. P. (2003) Dynamic, mechanical efficiency and fatigue analysis of the double cardan homokinetic joint, Int. J. of Vehicle Design,. 33 (1):47-65.

7- Internet Web Site, www.carrilloind.com/story.htm1

8- Lo, S. H. R. and Bevan, A. (2002) Fatigue analysis of a plate-with-a-hole specimen and a truck exhaust bracket using computer-based approach, Int. Jou. Eng. Sim. (IJES), 4(2).

9- Rabb, R. (1996) Fatigue failure of a connecting rod, engineering failure analysis, 3(1):13-28.

10- Repgen, B. (2001) Optimized connecting rods to enable higher engine performance and cost reduction, SAE technical paper 980882, pp. 1-5.

11- Shigley, J. E. and Mischke, C. R. (2001) Mechanical engineering design, chapter7, McGraw-Hill, New York.

12- Whittaker, D. (2001) The competition for automotive connecting rod markets, Metal Powder Report, Vol. 56, No. 5, pp. 32-37.