Yük yolu analizi - Load path analysis

Yük yolu analizi bir tekniktir mekanik ve yapısal mühendislik maksimum yolunu belirlemek için kullanılır stres üniform olmayan bir şekilde yük - uygulanan bir yüke yanıt olarak taşıyıcı üye. Yük yolu analizi, tasarım yükünü desteklemek için yük taşıyıcı elemanda ihtiyaç duyulan malzemeyi en aza indirmek için kullanılabilir.

Yük yolu analizi, bir yük aktarım indeksi, U * kavramı kullanılarak gerçekleştirilebilir.[1][2][3][4]. Bir yapıda, yükün ana kısmı en sert yoldan aktarılır. U * indeksi, yapı içindeki her noktanın iç sertliğini temsil eder. Sonuç olarak, en yüksek U * değerlerini bağlayan hat ana yük yoludur. Başka bir deyişle, ana yük yolu U * dağılımının (kontur) sırt çizgisidir. [1] Bu analiz yöntemi fiziksel deneylerde doğrulanmıştır.[3]

U * endeksini kullanarak yük yolu hesaplaması

Bir yapıda, yükün ana kısmı en sert yoldan aktarılır. U * indeksi, yapı içindeki her noktanın iç sertliğini temsil eder. Sonuç olarak, en yüksek U * değerlerini bağlayan hat ana yük yoludur. Başka bir deyişle, ana yük yolu U * dağılımının (kontur) sırt çizgisidir. [1] U * indeksi teorisi, iki farklı fiziksel deneyle doğrulanmıştır.[3]

U * indeksi, yapısal rijitliğe bağlı olarak yük yollarını tahmin ettiğinden, gerilme konsantrasyon problemlerinden etkilenmez. U * endeksini kullanan yük aktarımı analizi, araç yapısal tasarımı için yeni bir tasarım paradigmasıdır. [4] Otomotiv üreticileri tarafından tasarım analizi ve optimizasyonunda uygulanmıştır. Honda ve Nissan.

a): U * indeksine dayalı yük yolları; b): von Mises gerilme dağılımı[2]

Sağdaki resimde merkezi delikli bir yapısal eleman yük taşıma gerilimi altına yerleştirilmiştir. Şekil (a), U * dağılımını ve sonuçta ortaya çıkan yük yollarını gösterirken, şekil (b), von Mises Gerilme dağılımı. Şekil (b) 'den görülebileceği gibi, deliğin yakınında daha yüksek gerilmeler gözlemlenebilir. Bununla birlikte, ana yükün bu bölgeyi stres yoğunluğuyla geçtiği sonucuna varmak mantıksızdır çünkü delik (malzeme içermeyen) yükü taşımak için önemli değildir. Bir delik veya çentik gibi yapısal tekilliklerin neden olduğu gerilme konsantrasyonu, yük aktarımı analizini daha zor hale getirir.

Referanslar

  1. ^ a b c Qingguo Wang; et al. (2015). Kompozit Malzemeler için Yük Aktarım Endeksi. ASME 2015 Uluslararası Makine Mühendisliği Kongresi ve Fuarı. s. V009T12A009. doi:10.1115 / IMECE2015-51176. ISBN  978-0-7918-5752-6.
  2. ^ a b Qingguo Wang; et al. (2016). "Ortotropik Kompozitler ve Doğrusal Olmayan Elastik Malzemeler Üzerindeki Uygulamalar için U * Teorisinin Uzantıları". International Journal of Mechanics and Materials in Design. 13 (3): 1–12. doi:10.1007 / s10999-016-9348-z.
  3. ^ a b c Khashayar Pejhan; Qingguo Wang (2017). "Yük Aktarımı Analizi için U * indeksi Teorisinin Deneysel Doğrulanması". Uluslararası Ağır Vasıta Sistemi Dergisi. 24 (3): 288–304.
  4. ^ a b Pejhan, Khashayar; Kuznetcov, Anton; Wang, Qingguo (2017). "Yük aktarım indeksi (U *) yöntemi kullanılarak birden çok yolcu taşıtı bileşeninin tasarım değerlendirmesi". International Journal of Mechanics and Materials in Design. 14 (2): 1–17. doi:10.1007 / s10999-017-9372-7.