شبیه‌سازی عددی و بهینه‌سازی استحکام اتاق کامیون

به‌منظور کاهش تلفات انسانی، استانداردهای مختلفی برای خودروها ازجمله استاندارد سفتی کابین تهیه شده است. خودروسازان به دنبال افزایش نسبت توان به وزن خودروها برای افزایش سرعت و چابکی بیشتر وسایل نقلیه هستند. به همین دلیل بهینه‌سازی سازه‌ی اتاق کامیون‌ها با توجه به استانداردهای ایمنی تاثیر زیادی بر عملکرد آن‌ها می‌گذارد. در این مقاله، اقدام به شبیه‌سازی کامیون بنز اکتروس در نرم‌افزار catia می‌شود. سپس مدل شبیه‌سازی‌شده در نرم‌افزار hyper-mesh المان‌بندی می‌شود. المان‌ها به‌صورت مربعی و مثلثی و دارای ابعاد 10، 15 و 25 میلی‌متر مربع هستند. پس از اطمینان از صحت المان‌بندی، مدل المان‌بندی شده وارد نرم‌افزار lsdyna می‌شود. در این نرم‌افزار آزمون‌ ecer29 شبیه‌سازی‌شده است. این آزمون در سه بخش بر روی خودرو انجام می‌شود که عبارت‌اند از آزمون b و آزمون c. آزمون c خود شامل دو بخش برخورد عمودی و برخورد با زاویه 20 درجه نسبت به افق است. پس‌ازآنکه خودرو مورد نظر این آزمون‌ها را با موفقیت به اتمام رساند، قطعات با بیشترین تاثیر در این آزمون‌ها که عبارت‌اند از: 1. دیواره جانبی 2. پنل سقف 3. قسمت خارجی ستون a 4. قسمت داخلی ستون a 5. تقویتی بالای شیشه انتخاب می‌شوند. سپس اقدام به بهینه‌سازی ضخامت این قطعات می‌شود. از میان 16 حالت (ارائه شده توسط روش تاگوچی)، تنها پنج حالت قادر به برآورده کردن شرایط آزمون b سفتی کابین بودند که حالت بهینه دارای وزن 890.83 کیلوگرم است که نسبت به حالت اولیه 60.69 کیلوگرم کاهش وزن داشته است.

Numerical simulation and optimization of truck’s cabin strength

Different vehicle standards are used for decreasing of casualties for example the Protection of occupants of the CAB of a commercial vehicle. Vehicle manufacturer increase the power to weight ratio to achieve high speed vehicles. The optimization of the heavy vehicle’s cabin structure according to safety standards are important to achieve best function. In this article, the Mercedes Benz Actors is simulated in CATIA software. The model is meshed in Hyper-mesh software. The meshes are square and triangular and they are 10, 15 and 25 mm2. After checking truck’s meshes, the model Import to LSDYNA software. ECER29 test is performed in three parts include test B and test C. Test C includes two parts: 1vertical collision and 2collision with an angle of 20 degrees to the horizon. After the vehicle has successfully completed these tests, the most important parts in tests are identified. These parts are: 1. Side panel 2. Roof panel 3. Apillar exterior 4. APillar interior 5. Windshield upper panel. Then the thickness of parts are optimized. Only five modes of 16 modes (are submitted by the Taguchi method) are able to meet the requirements of the ECER29 B test. The optimal mode has a weight of 890.83 kg which has decreased 60.63kg compared to the initial mode.