تحلیل ارتعاشی پوسته جعبه دنده ماشین سنگین با استفاده از روش اجزا محدود

محورهای موضوعی : انتقال ارتعاشات

حسام تراب زاده کاشی ¹ , محسن مردانی ²

1 - دانشکده فنی دانشگاه تهران
2 - سازمان جهاددانشگاهی صنعتی شریف

تاریخ دریافت : 1396/01/23 تاریخ پذیرش : 1397/03/31 تاریخ انتشار : 1397/05/15

کلید واژه: روش اجزا محدود, تحلیل ارتعاشی, پوسته جعبه دنده, ماشین سنگین, خواص مواد,

چکیده مقاله :

در این این مقاله بررسی تاثیر خواص مواد مختلف بر روی فرکانسهای طبیعی و شکل مود ارتعاشی پوسته دیفرانسیل نوعی ماشین سنگین مورد بررسی قرار گرفته است. خواص مکانیکی مواد مختلف نقش بسزایی در تعیین فرکانسهای خروجی و تغییر شکلهای ارتعاشی در یک سیستم ایفا میکنند. به این منظور در نرم افزار طراحی CATIA مدل دیفرانسیل ایجاد و به نرم افزار شبیه ساز ABAQUS وارد شده است که قابلیت بالایی در تخمین رفتار دینامیکی سیستم‌های مختلف دارد. موادی نظیر چدن خاکستری با قابلیت جذب ارتعاش بالا، فولاد با چگالی و صلبیت زیاد و آلیاژهای آلومینیوم و منیزیم با چگالی پایین برای پوسته دیفرانسیل مورد بررسی قرار گرفته‌اند. نتایج بررسی نشان داد که محدوده فرکانس طبیعی پنج مود اول ارتعاشی در این مواد با یکدیگر متفاوت و انتخاب چدن خاکستری می‌تواند ضمن کاهش ارتعاش از ایجاد پدیده تشدید جلوگیری نماید. بخش دیگری از شبیه‌سازی عددی به بررسی تاثیر نوع اتصال بین دو قسمت دیفرانسیل بر روی رفتار دینامیکی اختصاص یافته است. به این منظور یکی از پیچ‌های اتصال دو قسمت دیفرانسیل به صورت محکم نشده در نرم افزار وارد شد، عیبی که ممکن است در هنگام تعمیرات توسط اپراتور ایجاد شود. نتایج شبیه‌سازی عددی حاکی از اینست که با محکم نکردن تنها یکی از پیچ‌های اتصال، فرکانس‌های طبیعی حدود 3 تا 4 درصد کاهش می‌یابد که این امر می‌تواند احتمال ایجاد پدیده تشدید را افزایش دهد.

چکیده انگلیسی:

In this paper the influence of various properties of materials on the natural frequencies and vibration mode shapes in a differential casing for the heavy car is studied. Mechanical properties play an important role in determining the output frequencies and vibrational deformations. For this purpose, the differential model was designed in software CATIA and entered in simulation software ABAQUS which has the high ability to estimate the dynamic behavior of different systems. Materials such as gray cast iron with high vibration damping, steel with high density and rigidity, aluminum and magnesium alloys with low density were evaluated for the differential casing. The results showed that the natural frequency of the first five vibrational modes differ in the materials and by choosing gray cast iron can prevent a resonance phenomenon. Another part of the numerical simulation is dedicated to the effect of connection type between two parts of differential on the dynamic behavior. For this purpose, one of the screws for connecting the two parts of the differential was not secure, a defect that may be caused by an operator when repairs. For one bolt loosened condition natural frequency decreases about 3 to 4 percent. This can increase the chance of a resonance effect.