طراحی، تحلیل و بهینه‌سازی سازه پل عبور مکانیزه سه تکه مدل قیچی به روش طراحی آزمایشات (DOE)

Abstract

در این تحقیق به طراحی، تحلیل و بهینه‌سازی پل عبور مکانیزه سه تکه مدل قیچی با قابلیت عبور تجهیزات از موانع طبیعی تا فاصله ۳۰ متر پرداخته می‌شود. مزیت این‌گونه پل‌ها، قابلیت تحرک و راه‌اندازی سریع و پل‌برداری از طرف مقابل است. پل با تیر با مقطع I مدل شده و مطابق با سند رده‌بندی بار‌های عبوری از پل، تحت بارگذاری استاتیکی استاندارد قرار گرفته و توسط روابط طراحی و نرم‌افزار آباکوس با معیار تنش و وزن تحلیل می‌شود. با بررسی نتایج حل اجزاء محدود بر‌اساس معیار ون میزز، نواحی بحرانی و تغییر شکل‌های نامتعارف بررسی می‌شوند. در نهایت پارامترهای طراحی پل با استفاده از روش طراحی آزمایشات، به روش مکعب مرکزی بدست می‌آیند و بهینه‌سازی انجام می‌شود. نتایج نشان می‌دهند که برای پیاده‌سازی پل بر شاسی M60A1 الزاما باید تعادل استاتیکی شاسی حین عملیات پل‌گذاری حفظ شود که برای این کار دو روش وجود دارد. در روش اول باید فاصله مرکز ثقل شاسی از مکانیزم راه‌انداز افزایش یابد تا اثر گشتاور شاسی نسبت به پل کاملا باز، بیشتر شود لذا بار کمکی مشخص شده 8 تا 10 تن به صورت یدک به شاسی متصل می‌شود. در روش دوم پل بر روی یک تریلر طراحی و مکانیزم راه‌اندازی از شاسی حذف می‌شود. شاسی به عنوان نیروی کمکی در تعادل ایستایی تریلر، هنگام پل‌گذاری تاثیر دارد در این حالت می‌توان با بازطراحی مدل، بارگذاری را از رده MLC60 تا رده‌های بالاتر ارتقا داد. بهینه‌سازی سازه پل به روش طراحی آزمایشات حاکی از کاهش 30 درصدی وزن پل و دستیابی به ضریب اطمینان 1.6 بوده و کارایی آن را در طراحی پل‌های مشابه نشان می‌دهد