طراحی و مدلسازی عددی استند تعمیر موتور ۲ تنی با تحلیل تنش و بهینه سازی

در این پژوهش، طراحی مدل سازی و تحلیل تنش سازهای استند تعمیر موتور ۲ تنی با هدف افزایش ایمنی و بهبود عملکرد در محیط های تعمیرات صنعتی مورد بررسی قرار گرفته است. مدل سه بعدی استند در نرم افزار ۲۰۲۳ SolidWorks طراحی و تحلیل تنش با استفاده از روش اجزای محدود (FEA) در محیط SolidWorks Simulation انجام شد تا توزیع تنش و میزان تغییر شکل سازه تحت بارگذاریهای استاتیکی ارزیابی گردد. سازه از ورقهای فولادی با ضخامتهای ۱۰ تا ۴۰ میلیمتر ساخته شده بارگذاری شامل وزن معادل موتور ۲ تنی دیزل و لنگر خمشی ۱۰۰۰ نیوتن متر بر بازوی نگهدارنده اعمال شد. معیار تنش فون میزس (Von Mises) به عنوان شاخص اصلی ارزیابی عملکرد سازه در نظر گرفته شد. نتایج عددی نشان داد که بیشترین مقدار تنش فون میزس برابر با ۱۹۸ مگاپاسکال و ضریب اطمینان کلی ۲.۵۳ است، همچنین بیشترین تغییر مکان کلی پس از بهینه سازی هندسی برابر ۱.۶ میلیمتر به دست آمد. فرآیند بهینه سازی شامل تقویت نواحی بحرانی، تغییر ضخامت اجزا و کاهش وزن اضافی بود که منجر به کاهش وزن کلی سازه به میزان ۱۲.۴٪ بدون افت استحکام گردید. در ادامه نمونه ی واقعی استند ساخته و تحت بارگذاری واقعی با موتور ۲ تنی آزمایش شد. نتایج تجربی تطابق بالایی با داده های عددی داشتند و اختلاف تغییر شکل کمتر از ۵ درصد گزارش گردید. یافته ها نشان می دهند که طراحی ارائه شده از نظر استحکام، پایداری و ایمنی عملکردی مطمئن و قابل اعتماد برای کاربردهای تعمیرات صنعتی موتورهای سنگین دارد.

کلیدواژه ها:

استند تعمیر موتور ، تحلیل اجزای محدود ، بهینه سازی ، تنش ، طراحی سازه ای ، تعمیرات صنعتی