شبیه سازی و تحلیل تنش مکانیکی بازوی تحتانی تاکتور مسی فرگوسن 399 به روش المان محدود (FEM)

در تحقیق حاضر به شبیه سازی، تحلیل مکانیکی و بررسی رفتار مواد تشکیل دهنده بازوی تحتانی تراکتور مسی فرگوسن 399 به روش المان محدود که امکان تشخیص نقاط بحرانی را به نحوی دقیق و صحیح فراهم می سازد، پرداخته شده است. پس از طراحی مدل سه بعدی قطعه به روش مهندسی معکوس در نرم افزار سالیدروکس و فراخوانی آن در نرم افزار انسیس، قیود و شرایط مرزی اعمال و بارگذاری روی مدل با توجه به نیروی کششی ادوات فاروئر، چیزل و خطی کار، حین کار در حداکثر عمق کاری صورت گرفت. سپس تحلیل های استاتیکی، مودال و خستگی روی مدل انجام شد. نتایج تحلیل استاتیکی برای مدل نشان داد، بیشترین تنش استاتیکی براساس معیار وان- مسیز در نقطه اتصال ادوات به بازوی تحتانی اتفاق افتاد که به ترتیب برابر 67/2، 88/9 و 136 مگا پاسکال به دست آمد. مقدار ضریب اطمینان به دست آمده برای بازوی تحتانی حین اتصال با ادوات فاروئر، چیزل و خطی کار به ترتیب برابر 2/94، 2/22 و 1/45 بوده که نشان می دهد احتمال وقوع شکستن یا ترک خوردن بازوی تحتانی حین اتصال با خطی کار بالاتر است. برای جلوگیری از شکست بازوی تحتانی نیاز است ضریب اطمینان بزوی تحتانی در نقاط اتصال ادوات افزایش یابد. همچنین با استفاده از تحلیل مودال، فرکانس های طبیعی قطعه به منظور جلوگیری از نزدیکی بسامد بارهای وارده و پدیده تشدید محاسبه گردید. ضریب اطمینان با استفاده از تحلیل خستگی برای بازوی تحتانی تراکتور حین اتصال با ادوات فاروئر، چیزل و خطی کار به ترتیب برابر 1/51، 1/51 و 1/52 بدست آمده که نشان داد احتمال وقوع شکست مناطق اطراف سوراخ زنجیر مهارکننده بازوی تحتانی در اثر خستگی بالا است. نتایج فوق و همچنین سایر نتایج حاصله از تحقیق حاضر در فرآیند بهینه سازی طراحی بازوهای تحتانی تراکتور مفید می باشد.

Keywords:

تراکتور مسی فرگوسن 399 , بازوی تحتانی , آنالیز اجزاء محدود , تحلیل استاتیکی , تحلیل مودال , تحلیل خستگی