مدل سازي بر هم كنش چرخ محرك-خاك به روش المان محدود

Finite element simulation of tire terrain interaction

تغييرات سرعت پيشروي تراكتور و افزايش بار ديناميكي روي چرخ به منظور حصول نيروي زمين گيرايي بيشتر منجر به بروز تنش هاي مخرب در ساختمان خاك شده است. تلاش براي حفظ ساختار خاك ، كمك به رشد محصول و كاهش مصرف سوخت هاي فسيلي محققان را بر آن داشته تا به منظور ارايه مدل هاي مناسب جهت پيشگويي توزيع تنش، با روش هاي متعدي به شبيه سازي دقيق بر هم كنش تاير _خاك بپردازند. در تحقيق حاضر با استفاده از نرم افزار المان محدود آباكوس بر هم كنش چرخ محرك- خاك با تحليل كاملا ديناميكي مدل سازي شده است. تغييرات تنش مدل غير خطي شبيه سازي شده در سه سطح مختلف از سرعت پيشروي(1.2،0.4،0.8) متر بر ثانيه، سه سطح از بار ديناميكي( 3924،2943،1962) نيوتن و لغزش ( 12،17،8) درصد در عمق 0.1 متر تحليل شد. نتايج حاصل از معني دار بودن اثر سرعت پيشروي در تمام تركيب هاي سرعت پيشروي با بار عمودي و لغزش در عمق ثابت بوده است. افزايش سرعت پيشروي تا ميزان 1.2 متر بر ثانيه تنش عمودي وارده بر خاك را هم در سطح خاك و هم عمق 0.1 متري نسبت به سرعتهاي 0.4 و 0.8 متر بر ثانيه بيشتر افزايش داده است. ترسيم نمودارهاي مربوط به تغييرات تنش در اثر تغييرات بار عمودي روي چرخ نيز حاكي از برقراري يك رابطه تقريبا خطي در محدوده بارهاي مورد بررسي است.

Tractor forward speed changes and increased dynamic load on wheels to get more geotaxis lead to damaging tension in the soil structure. In order to maintain the soil structure, help with product development and reduce fossil fuel consumption, the researchers are encouraged to present suitable models to predict stress distribution, using different methods to accurately simulate the tire-soil interaction. In the present study, the interaction of driving tire-soil is modeled totally dynamically using the finite element code software (ABAQUS). The stimulated nonlinear model of stress changes were analyzed in different levels of speed (0.4,0.8,1.2) meters per second, three levels of dynamic load (1962, 2943, 3924) Newton and slip (8, 12,17) percent in depth of 0.1 m. forward speed with vertical load and slipping in depth is significant. The increase in forward speed up to 1.2 meters per second has increased the vertical stress both on the soil surface and at depth of 0.1 meters in comparison to 0.4 and 0.8 meters per second speeds. Drawing the graphs of stress changes due to changes in vertical load on the wheel, also suggests the establishment of an almost linear relationship within the range of investigated loads