وقد صُمِّمت هياكل المركبات وجرى تحليلها بكثافة من أجل ضمان سلامة تشغيلها. ستبحث هذه الورقة تحليل تصميم وكثافة الملاطفات في إطار الملاطفات.
إن التصميم الهيكلي السليم هو الأساس لضمان قوة المواد المطورة وثابتها واستقرارها. وينبغي أن يراعي التصميم الهيكلي للمطاير المطاطية في نهاية ذيل القاطرة مراعاة تامة تعقيد بيئة العمل وتنوعها وخصائص الحمولات التي تحملها. ومن شأن التصميم الهيكلي السليم أن يقلل من تركيز الإجهاد ويزيد من استخدام المواد ويطيل من العمر النافع.
نقاط التصميم الهيكلي
تصميم الشكل: تحديد الشكل الأساسي للمطاردة على أساس الاحتياجات الفعلية والمتطلبات الوظيفية. وينبغي، رهنا بالوظيفة، تبسيط الشكل إلى أدنى حد ممكن بغية خفض تكاليف التصنيع والحد من تركيز الإجهاد.
تصميم الحجم: تحديد معقول لحجم الطرود على أساس الحمولة الفعلية وأداء المادة. وينبغي الحرص على توفير طاقة حمل كافية وتجنب أن تؤدي الأحجام المفرطة إلى إهدار المواد وزيادة الوزن.
التصميم التفصيلي: في التصميم التفصيلي للطبقة، ينبغي التركيز على الخصائص التفصيلية مثل الزوايا الدائرية والزاوية المقلوبة، من أجل تقليل تركيز الإجهاد. ومن شأن التصميم السليم لهذه الخصائص التفصيلية أن يحسن إلى حد كبير من التعب ومقاومة التآكل في المقاومة.
الاستخدام الأمثل للهياكل: استخدام أساليب التصميم الحديثة، مثل التحليل الوصفي المحدود، والتصاميم المثلى، وما إلى ذلك، لتحقيق الاستخدام الأمثل للبنية المطورة وزيادة جدارتها واستقرارها. ومن شأن التصميم الأمثل أن يقلل من تركيز الإجهاد ويزيد من استخدام المواد.
طريقة تحليل القوة
التحليل النظري: يتم حساب وتحليل توزيع الإجهاد في المواد المطورة استناداً إلى نظريات ميكانيكا المواد، وميكانيكا المرنة. ويمكن أن تعطي هذه الطريقة توزيعاً عاماً للإجهاد فيما يتعلق بالطرود، ولكن قد يكون هناك قدر من التقريب والتبسيط.
التحليل الوصفي المحدود: إجراء تحليل تفصيلي للضغط على الطرود باستخدام برامجيات التحليل البصري المحدود. ويمكن للتحليلات الوصفية المحدودة أن تحاكي ظروف الحدود المعقدة وحالة الحمولات، وأن توفر توزيعا أدق لحالات الإجهاد والتشوهات. ومن خلال التحليل الوصفي المحدود، يمكن تحسين التصميم الهيكلي من أجل زيادة قوة المواد المطورة واستقرارها.
الاختبار التجريبي: الحصول على بيانات عن القوة الفعلية للمطاردة من خلال الاختبار التجريبي. وتشمل الاختبارات التجريبية التمدد والضغوط والانحناء وغير ذلك من الاختبارات لقياس الأداء الميكانيكي للمواد وتقييم قدرة الحشو. وتعد الاختبارات التجريبية أداة هامة لتقييم قوة المواد المطورة ويمكن أن توفر أساسا للتحقق من التحليل النظري والتحليل البصري المحدود.
وعلى سبيل المثال، تم تحليل القوة لنموذج من نماذج طيرات نهاية خطافات الدارجة من خلال تحليل وصفي محدود. وقد وضع نموذج ثلاثي الأبعاد للطبقة، ثم وضع ظروف الحدود والحمولة. ومن خلال تحليل وصفي محدود، تم الحصول على توزيع الإجهاد على الطرود وتم تصميمه على النحو الأمثل. وقد حسنت الهياكل المطورة على النحو الأمثل بشكل ملحوظ توزيع الإجهاد وزيادة قدرتها على التحمل واستقرارها.
ويمثل تصميم هيكل الملاطفات وتحليل قوتها عنصرين أساسيين لضمان سلامتها وموثوقيتها. وينبغي أن يراعي التصميم الهيكلي مراعاة تامة تعقيد بيئة العمل وتنوعها وخصائص الحمولات التي تحملها. ومن شأن التصميم الهيكلي السليم أن يقلل من تركيز الإجهاد ويزيد من استخدام المواد ويطيل من العمر النافع. وفي الوقت نفسه، من الضروري إجراء تحليل لكثافة الطرود باستخدام أساليب مثل التحليل النظري والتحليل البصري المحدود والاختبارات التجريبية. ومن خلال تطبيق هذه الأساليب التحليلية، يمكن تصميم الهياكل المطورة تصميماً أمثل لتحسين قدرتها على التحمل واستقرارها. ومن الناحية العملية، ينبغي للشركات أن تتخذ التدابير والمنهجيات المناسبة لتحقيق المستوى الأمثل، وفقاً لحالتها الفعلية ولبيئة السوق.
