تحلیل ارتعاشی پنل‌های کامپوزیتی ترمز آیرودینامیکی قطارهای پر‌سرعت

Abstract

در حال حاضر از آلومینیوم و فولاد به عنوان جنس پنل ترمز آیرودینامیک در قطارهای پر سرعت استفاده می­شود اما هدف این مقاله بررسی اثر کامپوزیت­ها در افزایش فرکانس­های طبیعیو کاهش وزن پنلها در یک زمان است. در این مقاله از کامپوزیت گرافیت اپوکسی (AS4/3501-6) استفاده شده است که در میان کامپوزیت­ها خواص ارتعاشی بهتری دارد. فرکانس طبیعی پنل زمانی که از کامپوزیت گرافیت اپوکسی استفاده می­شود نسبت به فلزات آلومینیوم و فولاد بهبود یافته و از 205/84 هرتز به 55/101 هرتز رسیده است که افزایشی 20 درصدی است. علاوه بر این، مقدار بیشینه تنش وارد بر پنل با استفاده از کامپوزیت گرافیت اپوکسی 71 مگاپاسکال و مقدار بیشینه جابجایی عرضی 952/2 میلی­متر است. با بررسی فرآیند بازشدن پنل از وضعیت 5- درجه تا 73 درجه در مدت زمان 3 ثانیه با استفاده از نرم افزار المان محدود آباکوس، تغییرات در جابجایی عرضی و تنش پنل کامپوزیتی در حین باز شدن بدست آمده است. با ادامه تحلیل دینامیکی تا زمانی که پنل به اندازه 90 درجه باز شود، مقدار تنش و جابجایی پنل با مقادیر تنش و جابجایی پنل در حالت استاتیکی همخوانی دارد.