تحلیل تنش های ایستا، پویا و فرکانس های طبیعی و خرابی در بدنه دوچرخه های فلزی و کامپوزیتی با استفاده از روش اجزای محدود

در این مقاله، تنش های ایستا و پویا در بدنه دوچرخه های فلزی و کامپوزیتی با استفاده از روش اجزای محدود و نرم افزارNISAII بررسی شده است. با کممکم این نرم افزار، مدل سازی بدنه های فولادی و کامپوزیتی انجام شده و بار گذاری مطابق با چهار وضعیت ایستا و سه وضعیت پویای گذرا در نظر گرفته شده است. بواسطه انتخاب مناسب مواد فلزی و کامپوزیتی ، شکل هندسی و لایه چینی ، کامپوزیت تنش های بدست آمده در بدنه فولادی و هر لایه از بدنه کامپوزیتی کمتر از تنش مجاورند. همچنین بررسی حداکثر جابه جایی ها نشان می دهد. که بدنه کامپوزیتی دارای جابه جایی خارج از صفحه ای کمتری نسبت به بدنه فولادی است و در نتیجه ، انرژی کمتری را در خود ذخیره می کند. بررسی شکل شیوه های مختلف فرکانس های طبیعی برای هر دو بدنه نشان می دهد که بدنه کامپوزیتی پایداری بهتری را در شیوه های مختلف نشان می دهد با استفاده از چگالی هسته های مرکزی متعدد در بدنه های کامپوزیتی بهبود خواص ارتعاشی نیز مورد بررسی قرار گرفته است نتایج نشان می دهد که با کاهش چگالی هسته مرکزی،خواص ارتعاشی در بدنه کامپوزیتی بهبود یافته و فرکانس های طبیعی در بدنه افزایش می یابند. هر دو بدنه فلزی و کامپوزیتی از نظر تنش های ایستا و پویا دارای استحکام و سفتی لازم اند.لیکن ویژگی بدنه کامپوزیتی دارا بودن نسبت استحکام به وزن و سفتی به وزن بیشتر و همچنین نسبت ضریب اطمینان به وزن بیشتر درمقایسه با بدنه فلزی است. به علاوه یکپارچه بودن بدنه کامپوزیتی و آیرودینامیک بودن آن در شرایط سواری ،راحتی بیشتری را برای دو چرخه سوار فراهم می کند.

کلیدواژه ها:

دوچرخه ، سه فلزی ، بدنه کامپوزیتی ، تنش های ایستا ، تنش های بویا ، فرکانس طبیعی