| ชื่อเรื่อง | : | การศึกษาการกระจายตัวของความดันและความเครียดในล้อยางตันโดยระเบียบวิธีไฟไนต์เอเลเมนต์ |
| นักวิจัย | : | อริสรา ชัยกิตติรัตนา |
| คำค้น | : | Finite element stress-strain analysis , Solid tire , กลุ่มวิจัยอุตสาหกรรมผลิตภัณฑ์ยาง , ไฟไนเอเลเมนต์ |
| หน่วยงาน | : | สำนักงานกองทุนสนับสนุนการวิจัย |
| ผู้ร่วมงาน | : | - |
| ปีพิมพ์ | : | 2549 |
| อ้างอิง | : | http://elibrary.trf.or.th/project_content.asp?PJID=RDG4850004 , http://research.trf.or.th/node/3139 |
| ที่มา | : | - |
| ความเชี่ยวชาญ | : | - |
| ความสัมพันธ์ | : | - |
| ขอบเขตของเนื้อหา | : | - |
| บทคัดย่อ/คำอธิบาย | : | งานวิจัยนี้มีจุดประสงค์เพื่อแสดงให้เห็นว่าแบบจำลองทางไฟไนเอเลเมนต์สามารถนำมาใช้วิเคราะห์การกระจายตัวของการเสียรูป ความเค้น ความเครียด และพลังงานความเครียดจำเพาะ ภายในล้อยาง ตันที่มีองค์ประกอบของยางมากกว่าหนึ่งชนิด รวมทั้งสามารถนำมาศึกษาอิทธิพลต่างๆในล้อยางตันได้อีกด้วย ซึ่งสามารถช่วยให้เข้าใจพฤติกรรมเชิงกลของล้อยางได้ชัดเจนขึ้นและเป็นประโยชน์อย่างมากในการนำไปออกแบบล้อยางตันให้มีประสิทธิภาพมากขึ้นด้วย ทั้งนี้การจำลองสภาวะการรับภาระต่างๆของล้อยางตันด้วยเครื่องคอมพิวเตอร์ จะช่วยประหยัดเวลาและค่าใช้จ่ายอย่างมาก เมื่อเทียบกับการที่จะต้องสร้างล้อยางตันจริงแล้วทำการทดสอบทุกครุ้งเมื่อมีการออกรูปแบบใหม่ แต่ทั้งนี้ในการสร้างแบบจำลองไฟไนเอเลเมนต์ที่ให้ผลการวิเคราะห์ที่เชื่อถือได้นั้นจะต้องให้ความสำคัญในแต่ละขั้นตอนตั้งแต่การเลือกใช้แบบจำลองที่นำ มาใข้แธิบายพฤติกรรมเชิงกลขององค์ประกอบยางต่ละชนิด การสร้างเมชการเลือกชนิดที่เหมาะสม และการกำหนดขอบเขตและภาระที่ถูกต้องอีกทั้งยังควรมีการยืนยันผลกับการทดลองจริงด้วย ในการวิจัยครั้งนี้ได้สร้างแบบจำลองไฟไนเอเลเมนต์ที่จำลองพฤติกรรมเชิงกลภายใต้ภาวะที่รับโหลดแบบสถิตย์ของผลิตภัณฑ์ล้อยางตัน MODEL หนึ่งที่ผลิตขึ้นในไทย ล้อยางตันดังกล่าวประกอบด้วยองค์ประกอบ 3 ชนิดคือ (ยางชั้นนอก ยางชั้นกลาง และยาวชั้นใน) และลวดเหล็ก ในการศึกษาครั้งนี้ได้เลือกแบบจำลองไฮเปอร์อีลาสติกแบบโพลิโนเมีย อันดับ 2 เพื่อทดแทนพฤติกรรมของวัสดุยางทั้ง 3 ชนิด ส่วนลวดเหล็กได้จำลองให้เป็นวัสดุประเภทอิลาสติกและมีคุณสมบัติไอโซโทรปิคจากนั้นได้ทำการยืนยันผลการจำลองที่ได้จากการจำลองไฟไนเอเลเมนต์กับผลการทดสอบที่มีค่าใกล้เคียงโดย มีความคลาดเคลื่อนเล็กน้อย จึงกล่าวได้ว่าแบบจำลองไฟไนเอเลเมนต์ที่สร้งขึ้นมีความถูกต้องและน่าเชื่อถือในระดับหนึ่ง ดังนั้นการกระจายตัวของความเค้นและความเครียดนั้นน่าเชื่อถือได้ ในส่วนสุดท้ายของงานวิจัยได้ทำการศึกษาอิทธิพลของการเปลี่ยนแปลงองค์ประกอบยางในล้อยางตัน โดยทำการศึกษาด้วยการจำลองไฟไนเอเลเมนต์ถึงอิทธิพลของการเปลี่ยนแปลงปริมาตรของยางแต่ละชนิดที่อยู่ในล้อยางตัน และการเปลี่ยนแปลงคุณสมบัติเชิงกลของยางแต่ละชนิดในล้อยางตัน ต่อการกระจายตัวและขนาดสูงสุดของพลังงานความเครียดจำเพาะซึ่งเป็นพารามิเตอร์ที่สามารถเชื่อมโยงไปสู้การบ่งบอกถึงความเสียหายที่เกิดขึ้น ในล้อยางตันเมื่อยางตันได้รับภาระสถิตย์แบบกดอัด This study aims to demonstrate that computational finite element analysis is a powerful tool that can be used to study the mechanical behaviour such as deformation, stress and strain distribution and strain energy density distribution in composite solid tyres. It also can be used to give the better understanding of the influence of the components constituted in the solid tyres on the tyre mechanical behaviour. This can lead to form guidance for better tyre design. More importantly, the computational modelling can save a lot of time and cost for testing new designs without having to construct real prototypes for every new designs. However, to get results with good accuracy a model needs enough nodes, the use of right type of elements, nonlinear material model with rubber, the use of right boundary conditions, the knowledge of the material characteristics and parameters and the validation of the finite element analysis. In this study, a finite element model of a Thai made solid tyre was constructed to simulate the static compressive loading condition. The solid tyre being modeled constitutes of three types of rubber of components and steel wires. Rubber materials were represented using polynomial hyperelastic model. The predictions from the finite element simulation were validated against the real experimental data for the same static loading condition. The predictions of displacements in the direction perpendicular and parallel to the contact plane were in good agreement with the experimental data. Thus it can be said that the finite element model constructed can give trustworthy analysis. Investigation of the influence of various aspects of rubber components used in the tyre construction on the strain energy density distribution which can be linked to identification of damage risk areas was also carried out. |
| บรรณานุกรม | : |
อริสรา ชัยกิตติรัตนา . (2549). การศึกษาการกระจายตัวของความดันและความเครียดในล้อยางตันโดยระเบียบวิธีไฟไนต์เอเลเมนต์.
กรุงเทพมหานคร : สำนักงานกองทุนสนับสนุนการวิจัย. อริสรา ชัยกิตติรัตนา . 2549. "การศึกษาการกระจายตัวของความดันและความเครียดในล้อยางตันโดยระเบียบวิธีไฟไนต์เอเลเมนต์".
กรุงเทพมหานคร : สำนักงานกองทุนสนับสนุนการวิจัย. อริสรา ชัยกิตติรัตนา . "การศึกษาการกระจายตัวของความดันและความเครียดในล้อยางตันโดยระเบียบวิธีไฟไนต์เอเลเมนต์."
กรุงเทพมหานคร : สำนักงานกองทุนสนับสนุนการวิจัย, 2549. Print. อริสรา ชัยกิตติรัตนา . การศึกษาการกระจายตัวของความดันและความเครียดในล้อยางตันโดยระเบียบวิธีไฟไนต์เอเลเมนต์. กรุงเทพมหานคร : สำนักงานกองทุนสนับสนุนการวิจัย; 2549.
|
