طراحی مفهومی تایر تطبیق پذیر ماه نورد با استفاده از سیال غیرنیوتنی

حرکت و کاوش در سطح ماه و سایر سیارات نیازمند تایرهایی با انعطاف پذیری بالا و مقاومت در برابر فشارهای شدید است. در این مطالعه، یک تایر مفهومی ماه نورد بر پایه سیال غیرنیوتنی برشی سخت شونده (DST) ارائه شده است که قادر است در شرایط محیطی خشن فضایی عملکرد مناسبی داشته باشد. مدل ریاضی تایر با استفاده از معادله Herschel–Bulkley تعریف شده است: 𝜏= 𝜏_𝑦 + 𝐾⋅ 𝛾^𝑛 که در آن 𝜏_𝑦 تنش تسلیم، 𝐾 شاخص قوام و 𝑛>۱ نمایانگر رفتار برشی سخت شونده است. نمودارهای تنش برشی با نرخ برش و ویسکوزیته موثر با شبیه سازی عددی در MATLAB رسم شدند. نتایج نشان می دهند که تایر در نرخ برش پایین نرم و انعطاف پذیر و در نرخ های برش بالا مقاوم است که امکان تحمل ضربه و فشار شدید را فراهم می کند. مقایسه با تایر سنتی ناسا (Spring Tire) نشان داد که تایر غیرنیوتنی عملکرد بهتری در ترکیب انعطاف و مقاومت ارائه می دهد. این مطالعه با ارائه تحلیل عددی و مدل مفهومی، پایه ای برای توسعه عملی و تحقیقات آینده در زمینه تایرهای فضایی و محیط های زمینی سخت فراهم می کند. محدودیت ها هنوز نمونه عملی ساخته نشده و تحلیل ها عددی هستند؛ آزمایش های عملی و شبیه سازی های پیشرفته تر برای آینده پیشنهاد می شود.

کلیدواژه ها:

کاوشگر ماه ، سیال غیر نیوتنی ، تایر تطبیقی ، مدل هرشل– بالکلی ، کاربردهای فضایی