| مطالعه اثر پارامترهای هندسی بر عملکرد فنر موجی چندحلقهای به کمک معادلات تحلیلی و نرمافزار طراحی حرفهای فنر SCP |
| کد مقاله : 1226-ICME (R1) |
| نویسندگان |
|
مصیب نیکصفات1، مهدی گردویی *2، حسین جلالی1، جواد علی نژاد3 1شرکت فنرلول ایران 2عضو هیات علمی دانشگاه صنعتی شاهرود 3Fanarlool Iran Company |
| چکیده مقاله |
| فنرهای موجی چندحلقهای به دلیل کاهش چشمگیر فضای محوری، کنترل دقیق بار و رفتار باربری پایدار، جایگزین مناسبی برای فنرهای فشاری مارپیچ در کاربردهای محدود فضایی هستند و در صنایع خودروسازی، هوافضا، تجهیزات پزشکی و مکانیزمهای دقیق کاربرد گستردهای دارند. در این پژوهش، عملکرد فنر موجی چندحلقهای با استفاده از روابط تحلیلی مبتنی بر تئوری خمش تیر ساده و نرمافزار SCP2024 بررسی شد. هدف اصلی، استخراج روابط نیرو-جابجایی، ضریب سختی و تنش بیشینه و ارزیابی تأثیر پارامترهای هندسی کلیدی شامل ضخامت نوار، تعداد موج در هر حلقه، تعداد حلقهها و مدول الاستیسیته ماده بود. نتایج نشان داد که افزایش ضخامت نوار (به دلیل وابستگی توان سوم به ممان اینرسی) و تعداد موج در هر حلقه، سختی فنر را به طور قابل توجهی افزایش میدهد، هرچند تعداد موج بالاتر جابجایی مجاز را کاهش میدهد. در مقابل، افزایش تعداد حلقهها سختی را کاهش داده، جابجایی را افزایش میدهد و با توزیع بهتر بار، تنش را کم کرده و عمر مفید را طولانیتر میکند. مدول الاستیسیته به صورت خطی سختی را بالا میبرد و مواد با مدول بالاتر عملکرد بهتری در بارهای محوری نشان میدهند. در تحلیل تنش، تنش بیشینه با جابجایی افزایش یافته و مواد با مدول بالاتر شیب تنش بیشتری دارند؛ لذا طراحی بهینه نیازمند تعادل میان سختی و تنش مجاز برای حفظ محدوده الاستیک است. در نهایت، یک نمونه اولیه بر اساس نتایج تحلیلی با موفقیت در شرکت فنرلول ایران ساخته شد که قابلیت تولید صنعتی این فنرها را تأیید میکند. |
| کلیدواژه ها |
| فنر موجی چندحلقهای، پارامترهای هندسی، ضریب سختی، واشر موجی، نرمافزار SCP، تنش بیشینه، طراحی فنر |
| وضعیت: پذیرفته شده برای ارائه شفاهی |
