بازطراحی،تحلیل مودال و تحلیل تنش تیر تقویتی داشبورد

در قلب داشبورد یک خودرو، یک ساختار پشتیبانی کننده با عنوان تیر تقویتی داشبورد برای تحمل بارها و پاسخ به نیروهای تصادف وجود دارد. تیر تقویتی داشبورد ستون اصلی داشبورد شناخته می-شود. چرا که عملکرد آن شامل ایمنی، پشتیبانی سازه ای از مجموعه داشبورد و برآورده کردن استانداردهای صدا، لرزش و سفتی می باشد. اگر فرکانس های طبیعی ساختار تیر تقویتی داشبورد با یکی از فرکانس های تحریک کننده آن همپوشانی داشته باشند، پدیده ای به نام تشدید رخ می دهد. با توجه به پایین بودن سفتی تیر تقویتی موجود، برای جلوگیری از این پدیده مخرب، پاسخ مودال مجموعه تیر تقویتی مورد مطالعه و اصلاح قرار گرفت. در این مقاله با تغییر جنس تیر تقویتی از فلزی به کامپوزیتی پایه پلیمری،تیر مورد طراحی مجدد قرار گرفت و عملکرد ارتعاشی و تحلیل تنش آن انجام شد. شبیه سازی ها نشان داد تغییر جنس تیر فلزی به کامپوزیت شیشه/ اپوکسی، کربن/ اپوکسی و چندلایه فلز/ الیاف/ اپوکسی باعث افزایش 18 درصدی فرکانس طبیعی می شود. به منظور جلوگیری از تشدید به مقدار بیشتری افزایش فرکانس طبیعی نیاز است لذا در کنار تغییر جنس به کامپوزیت، برای کاهش درجه آزادی تیر تعدادی تکیه گاه جهت اتصال تیر به بدنه خودرو، اضافه شد. اعمال هم زمان تغییر جنس و کاهش درجه آزادی افزایش 460 درصدی فرکانس طبیعی را در پی داشت. از آن جایی که افزایش بیش از حد فرکانس طبیعی منجر به بالا رفتن صلبیت سازه و در نتیجه تمرکز تنش خواهد شد، تحلیل عددی تنش صورت گرفت و در نهایت لایه چینی مناسب برای تیر تقویتی داشبورد پیشنهاد گردید.