بررسی تاثیر پارامترهای موثر بر عمر خستگی اتصال جوش بازوی گیربکس لوکوموتیو به بدنه بوژی با استفاده از مدل المان محدود صحه گذاری شده با نتایج تجربی

Abstract

در سیستم محرکه لوکوموتیوهای قطارهای برون شهری وظیفه‌ی نگهداری گیربکس و اتصال آن به بدنه‌ی بوژی بر عهده‌ی بازوی گیربکس است. این بازو یک قطعه‌ی ریختگی است که از طرفی توسط جوش به بدنه‌ی بوژی متصل شده است و از سمت دیگر گیربکس را نگه داشته است. این قطعه در مسیر‌های رفت و برگشت تحت تنش‌های متناوب قرار می‌گیرد و پدیده خستگی در آن بوجود می‌آید. در این مقاله هدف بررسی اثر پارامترهای موثر بر عمر خستگی بازوی گیربکس لوکوموتیو می‌باشد. طول خط جوش ، جنس و ضخامت بازو از جمله پارامترهای اساسی طراحی بازو به‌شمار می‌آیند. مدل المان محدود برای تخمین عمر خستگی ایجاد شده است. عمر خستگی از مدل المان محدود و با کمک نرم افزار اف‌ای‌سیف محاسبه شده است. جهت ارزیابی هر یک از پارامترها در تخمین میزان عمر خستگی بازو از روش طرح عاملی کامل در طراحی آزمایش استفاده شد. آزمایش‌ها مطابق طراحی آزمایش انجام شدند. طبق نتایج حاصل طول خط جوش بیشترین تاثیر را بر روی عمر خستگی دارد و پس از آن ضخامت و در آخر تغییرات جنس باعث تغییر عمر خستگی بازوی گیربکس می‌شوند. همچنین عمر خستگی مناسب ناشی از انتخاب مناسب پارامتر‌ها برابر با 306762 سیکل می‌باشد که با مقایسه با مدل اولیه با عمر 234609 سیکل، 45/30% بهبود یافته است.