تحليل اجزاي محدود مكانيزم ايمني در يك كنترل‌كننده مكانيكي

Finite Element Analysis of Safety Mechanism in a Mechanical Controller

در اين تحقيق رفتار ديناميكي مكانيزم ايمني مربوط به يك كنترل‌كننده به‌كمك روش اجزا محدود سه‌بعدي شبيه‌سازي شده و مورد تحليل و بررسي قرار گرفته‌است. اين تحقيق بر روي كنترل‌كننده مربوط به پرتابه‌هاي با شتاب بالا تمركز دارد. اين كنترل‌كننده از نوع مكانيكي بوده و در نوك پرتابه قرار مي‌گيرد. در اين مكانيزم قطعات به دو دسته صلب و تغييرشكل‌پذير تقسيم مي‌شوند. قطعه تغييرشكل‌پذير در نرم‌افزار آباكوس و قطعات صلب در نرم‌افزار آدامز شبيه‌سازي مي‌شوند. هدف از انجام اين تحقيق بررسي نحوه تغيير‌شكل پلاستيك قطعه تغييرشكل‌پذير يعني رينگ ايمني و شبيه‌سازي عمل چرخيدن روتور يا انجام عمل مكانيزم ايمني و مدت زمان مورد نياز براي انجام آن مي‌باشد. همچنين به‌دست آوردن زمان و سرعت زاويه مورد نياز براي آغاز باز‌شدن رينگ ايمني و بيرون‌آمدن پين ايمني و سرعت زاويه متناظر با شروع چرخش روتور كه سوراخ آن با محور سوزن يا سوراخ راهنما همراستا مي‌شود، به عنوان پارامترهاي مهم در مكانيزم ايمني مطرح بوده و مورد بررسي قرار مي‌گيرند.

In this study, dynamic behavior of safety mechanism of a mechanical controller is investigated using 3D-FE simulation. This paper is concentrated on controller of a high acceleration projectile. The controller is located in the top of the projectile. Safety mechanism is divided to deformable and rigid parts. Deformable and rigid parts are simulated in Abaqus and Adams commercial soft wares; respectively. The goal of this study is to investigate the safety mechanism operation includes plastic deformation of safety ring, rotor rotation and the required time for this operation. Also, some important parameters of safety mechanism such as, determination of required time and angular velocity for plastic deformation of safety ring, exit of safety pin, and the angular velocity correspondent to rotor rotation, when the axis of needle and guide hole are aligned, are studied.