بهینه‌سازی سازه لکوموتیو با استفاده از قیود فرکانس طبیعی و تنش بیشینه

نوع مقاله: طرح پژوهشی

نویسندگان

1 دانشجوی دکتری مهندسی مکانیک، دانشگاه صنعتی اصفهان، اصفهان، ایران

2 دانشیار، دانشگاه تهران، تهران، ایران

3 کارشناس تحقیق و توسعه، شرکت مهندسی و ساخت لکوموتیو مپنا، ایران

چکیده

رشد روزافزون صنعت حمل و نقل ریلی در جهان باعث افزایش توجه محققان و مهندسان برای ایجاد تکامل، ایمنی و سرعت بیشتر در این صنعت شده است. به طوری که باید اذعان داشت که راه‌آهن در صنعت حمل و نقل از نظر هزینه ایمنی و کیفیت حمل کالا و مسافر، حرف اول را می‌زند. بررسی فرکانس طبیعی اجزا مختلف سیستم و عدم انطباق آنها بر یکدیگر به منظور جلوگیری از پدیده تشدید از اهمیت ویژه‌ای برخوردار است. در این تحقیق سازه بدنه لکوموتیو مورد نظر تحت تحلیل مودال و استاتیکی قرار گرفته است. ابتدا مدل اجزا محدود بدنه براساس نقشه‌های ساخت و مشخصات فنی شرکت سازنده لکوموتیو ایجاد گردیده و سپس توسط نتایج بدست آمده از شرکت طراح لکوموتیو صحه‌گذاری می‌گردد. با توجه به معیارهای مختلفی که براساس استانداردهای صنعت ریلی باید در طراحی بدنه لکوموتیو در نظر گرفته شود، مساله فوق در قالب یک مسئله بهینه‌سازی ارائه می‌شود که با استفاده از الگوریتم‌های بهینه‌سازی نسبت به حل آن اقدام گردیده است. تحلیل استحکام بدنه لکوموتیو برای اطمینان از دارا بودن حداقل استانداردهای طراحی و شناسایی نقاط بحرانی به منظور بهینه‌سازی، یکی از مهمترین مراحل در طراحی لکوموتیو می‌باشد. پاسخ پیشنهاد شده توسط الگوریتم بهینه سازی بر مدل اجزا محدود اعمال شده است و نتایج حاکی از موفقیت الگوریتم های جستجوی تصادفی و فرضیات در نظر گرفته شده در بهینه سازی سازه بدنه لکوموتیو است.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


[1] Popprath S, Benatzky C, Bilik C, Kozek M, Stribersky A, Wassermann  J  (2006) Experimental modal analysis of a scaled car body for  metro  vehicles, The thirteenth international congress on sound and vibration, Vienna, Austria.

[2] Gherardi G (2007) Numerical & experimental dynamic analysis of a locomotive inverter, Lms conference, Stuttgart.

[3] فیروزبخت و، بنادکوکی پ (١۳۸۷) تحلیل استاتیکی و دینامیکی سازه اسکلت واگن مسافربری. پایان نامه کارشناسی ارشد، دانشگاه علم و صنعت.

[4] He J, Fu Z F (2001) Modal Analysis. Butterworth- Heinemann Publication.

[5] Menhaj MB (2009) Fundamentals of Neural Networks, Amir Kabir University Publication, Iran.

[6] Rao SS (2009) Engineering optimization: Theory and practice. 4th edn. John Wiley & Sons, Inc.

[7] Kennedy J, Eberhart R (1995) Particle swarm optimization. Proceedings of IEEE International Conference on Neural Networks, Perth, Australia, 1942-1948.

[8] کیماسی ع، رضوانی م (١٣٨٧) یافتن اتصالات مهم شاسی. شانزدهمین کنفرانس بین المللی مهندسی مکانیک، دانشگاه باهنر کرمان.

[9] هدایت پ (١٣٨٦)، تحلیل استاتیکی شاسی لکوموتیو. پایان نامه کارشناسی، دانشکده مهندسی راه آهن، دانشکده علم و صنعت.

[10] لاری ع، رضوانی م، زرگران ا (١٣٨٨) تحلیل استاتیکی شاسی لکوموتیو و صحه گذاری مدل. هفدهمین کنفرانس مهندسی مکانیک، دانشگاه تهران.

[11] CEN (2000) EN 12663, in structural requirements of railway vehicle bosies, ed: Germany.