شبیه‌سازی و بهینه‌سازی سازه کابین کامیون در معرض انفجار

یکی از علل تلفات در مناطق جنگی، تلفات ناشی از انفجار مواد منفجره در نزدیکی وسایل نقلیه است. موضوع مهم در این وسایل، عدم آسیب شدید به سرنشین در هنگام انفجار است. یکی دیگر از مشکلات خودروهای سنگین عدم چابکی لازم است. به‌منظور افزایش چابکی خودروها کاهش وزن کابین خودرو الزامی است. در این مقاله، مدل سه‌بعدی کابین کامیون با هدف بررسی اثر انفجار در نزدیکی و زیر این کامیون و بهینه‌سازی کابین آن ایجاد می‌شود. سپس مدل شبیه‌سازی‌شده با المان‌های مربعی 10 میلی‌متری المان‌بندی می‌شود. سپس آزمون انفجار به دو صورت انفجار در زیر و جانب خودرو مطابق با استاندارد aep-55 شبیه‌سازی‌ می‌شود. در آزمون‌ انفجار در زیر خودرو از 4 کیلوگرم معادل tnt در سطح زمین و در آزمون انفجار در اطراف خودرو نیز از 8 کیلوگرم معادل tnt در فاصله 3 متری هم سطح کف کابین استفاده می‌شود و میزان آسیب به سرنشین مورد بررسی قرار می‌گیرد. به‌منظور برآوردن الزامات انفجار و با توجه اینکه این خودرو پایه یک خودرو تجاری طراحی شده است، جنس و ضخامت کفی خودرو اصلاح می‌شود. سپس ضخامت قطعات با بیشترین تاثیر در این آزمون که عبارت‌اند از: 1-کفی جانبی 2-کفی میانی 3- دیواره جانبی 4- دیواره جلویی 5- درب خودرو در 16 حالت بهینه‌سازی می‌شود. از این بین 7 حالت الزامات آزمون انفجار در زیر خودرو را برآورده می‌سازند. حالت بهینه خودرو دارای وزن 571/39 کیلوگرم است که نسبت به حالت اولیه 3/31 کیلوگرم سبک‌تر و نسبت به اولین حالتی که الزامات استاندارد aep-55 را برآورده می‌سازد 79/72 کیلوگرم سبک‌تر است.

simulation and optimizations of truck’s cabin structure exposed to explosion

one of the casualties in war zones is casualties due to the explosion of explosives near vehicles. the important issue in these vehicles isn’t to seriously injure the occupant during the explosion. it is necessary to optimize of the cabin structure of heavy vehicles to achieve high-performance vehicles. in this article, the 3-d model of the truck is created to study the effect of exploding near and under a truck and to optimize the truck cabin. the model is meshed by square and 10 mm^2 elements. then, explosion tests are simulated in two situation: explosion under the vehicle and explosion near the truck according to aep-55. in the explosion test under the car,using 4 kg tnt equivalent on the ground surface and in the test near the truck, using 8 kg tnt equivalent at the distance of 3 meter at the same level by under cabin surface and the amount of occupant injuries are checked. for meeting the requirements of the explosion and because this truck platform is a commercial vehicle, vehicle floor panels’ material and thickness are modified. the thickness of important parts include 1. side floor panel 2. middle floor panel 3. front side panel 4. front panel 5 door panel are optimized in 16 modes and only 7 modes meet the requirements of the explosion test under the vehicle. the optimal mode is 571.39 kg which has decreased 79.72 kg compared to the first mode meet aep-55 requirements and has decreased 3.31kg compared to the initial mode.