مهندسی ساخت و تولید ایران

مهندسی ساخت و تولید ایران

بررسی تأثیر تغییر ضخامت لایه‌های دست فنر عقب کامیونت دایون سفارشی بر قابلیت اطمینان عمر دست فنر

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان
1 دانشجوی کارشناسی ارشد مهندسی ساخت و تولید، دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه صنعتی اراک، اراک، ایران،
2 دانشیار گروه مهندسی ساخت و تولید، دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه صنعتی اراک، اراک، ایران
10.22034/ijme.2025.532669.2099
چکیده
این مقاله بهینه‌سازی طراحی دست‍ ‌فنر عقب کامیونت دایون را با رویکردی چندرشته‌ای و با تأکید بر بهبود هم‍زمان عملکرد مکانیکی، قابلیت اطمینان و راحتی سرنشینان مورد‍ بررسی قرار داده است. مقاله حاضر با ترکیب روش‌های تحلیلی، شبیه‌سازی‌های عددی و آزمون‌های تجربی به انجام رسیده است. در مرحله مدلسازی، طراحی پارامتریک دقیق با در نظر گرفتن تمامی جزئیات هندسی و مشخصات مواد فولاد آلیاژی 55Cr3 در محیط SolidWorks انجام شد. مدل ایجاد شده سپس به نرم‌افزارANSYS منتقل شد و تحت تحلیل‌های المان محدود شامل شبیه‌سازی غیرخطی رفتار تماسی بین لایه‌ها، ارزیابی توزیع تنش تحت بارگذاری‌های ترکیبی و محاسبه عمر خستگی قرار گرفت. آزمون‌های تجربی شامل آزمونهای خستگی مطابق استاندارد ASTM و ارزیابی ضریب فنریت با دستگاه تست RANJBAR QCS98 انجام شد. تحلیل آماری داده‌ها در نرم‌افزار Minitab نشان داد که تغییرات اعمال‌شده در ضخامت، ضمن حفظ ضریب فنریت در محدوده مطلوب (انحراف معیار کمتر از ۲٪)، منجر به بهبود 5/18 درصدی عمر خستگی و کاهش 3/12 درصدی تنش شده است. این بهبود در عملکرد، با افزایش ناچیز کمتر از ۴٪ در هزینه تولید همراه بوده که توجیه‌پذیری اقتصادی طراحی جدید را نشان می‌دهد.
کلیدواژه‌ها

موضوعات


عنوان مقاله English

Investigating the effect of changing the thickness of rear spring layers of a Custom-Made Dayun Truck on the life reliability of spring

نویسندگان English

Parvin Khosravi 1
Nima Hamta 2
Hamed Deilami Azodi 2
1 MSc Student, Department of Mechanical Engineering, Arak University of Technology, Arak, Iran
2 Associate Professor, Department of Mechanical Engineering, Arak University of Technology, Arak, Iran
چکیده English

This paper presents a multidisciplinary design optimization of the rear leaf spring for a Dayun truck, aiming to simultaneously enhance mechanical performance, reliability, and ride comfort. The research methodology integrates analytical calculations, advanced numerical simulations, and systematic experimental tests. A detailed parametric model, incorporating all geometric details and the material properties of 55Cr3 alloy steel, was developed in SolidWorks software. This model was subsequently imported into ANSYS software for comprehensive finite element analysis (FEA), including nonlinear contact simulation between layers, stress distribution assessment under combined loading, and fatigue life prediction. Experimental validation involved fatigue tests conducted in accordance with ASTM standards and spring rate evaluation using a RANJBAR QCS98 testing machine. Statistical analysis of the results in Minitab software demonstrated that the implemented thickness modifications, while maintaining the spring rate within the desired specification (standard deviation < 2%), yielded a significant 18.5% improvement in fatigue life and 12.3% reduction in maximum stress. These performance enhancements achieved with only a marginal production cost increase of less than 4%, confirming the economic viability and practical feasibility of the optimized design.

کلیدواژه‌ها English

Spring Optimization
Spring Design
Reliability
Dayun Truck

مقالات آماده انتشار، پذیرفته شده
انتشار آنلاین از 23 آذر 1404