ارزیابی عملکرد گاوآهن کج ساق بهینه شده به کمک روش اجزای محدود

هدف از تحقیق حاضر معرفی و ارزیابی عملکرد طرح بهینه گاوآهن کج ساق و مقایسه آن با طرح سنتی به روش اجزا محدود می باشد. تفاوت گاوآهن کج ساق بهینه و مرسوم در جهت زاویه بین تصویر تیغه برش در صفحه افقی عمود بر ساق گاوآهن و خط عمود بر ساقه در همان صفحه می باشد. دو تیغه مرسوم و بهینه در سه زاویه حمله ̊5/7، ̊15 و ̊5/22 به کمک نرم افزار Ansys مدلسازی شده و عملکرد آن ها مورد بررسی قرار گرفت. نتایج مدلسازی نشان داد که کمترین نیروی کشش مربوط به تیغه بهینه در زاویه حمله ̊15 و بیشترین آن مربوط به تیغه مرسوم در زاویه حمله ̊5/22 بوده است.کمترین نیروی عکس العمل عمودی نیز در تیمار تیغه مرسوم در زاویه حمله ̊5/7 بدست آمد. مقادیر محاسبه شده نیروی کشش افقی و نیروی عمودی با مقادیر اندازه گیری شده تطابق مطلوبی داشت. بزرگتر بودن ناحیه تحت تاثیر تنشهای برشی افقی در گاوآهن بهینه نسبت به نوع مرسوم آن تاییدی بر حمل بیشتر خاک به سمت بالا در این طرح است. کوچکتر بودن حباب پلاستیک ایجاد شده در گاوآهن بهینه مدل شده نسبت به نوع مرسوم آن دلیلی بر کمتر بودن نیروی کشش مورد نیاز این طرح می باشد. نزدیکی منحنی های توزیع تنش در بلوک خاک و منحنی های مشخصه خاک تاکیدی بر صحت مدلسازی می باشد.