การวิเคราะห์ความเค้นของแม่แรงรถยนต์นั่งส่วนบุคคลด้วย วิธีพลศาสตร์มัลติบอดี้และระเบียบวิธีไฟไนต์เอลิเมนต์

บทคัดย่อ

แม่แรงรถยนต์นั่งส่วนบุคคลมี 2 ประเภทหลักๆด้วยกันคือ แม่แรงแบบไฮดรอลิกและแม่แรงแบบแพนโทกราฟ (pantograph jack) ซึ่งแบบหลังนี้เป็นที่นิยมใช้กันอย่างแพร่หลายเพราะมีน้ำหนักเบาและมีขนาดกะทัดรัด งานวิจัยนี้นำเสนอการวิเคราะห์ความเค้นภายในชิ้นส่วนของแม่แรงแบบแพนโทกราฟ ในเบื้องต้นของงานวิจัยทำการวิเคราะห์การเคลื่อนที่ของแบบจำลอง 3 มิติของแม่แรงโดยชิ้นส่วนต่างๆของแม่แรงจะถือว่าเป็นวัตถุแข็งเกร็ง (rigid body) รับน้ำหนักที่ค่าต่างๆ ด้วยกรรมวิธีพลศาสตร์มัลติบอดี้ (multi-body dynamics method) เพื่อหาแรงปฏิกิริยาที่เกิดขึ้นที่ข้อต่อ (joint) ที่ความสูงการยกค่าตั้งแต่ 183-320 มิลลิเมตร จากนั้นนำแรงปฏิกิริยาที่ได้ไปทำการวิเคราะห์ความเค้นในแต่ละชิ้นส่วนของแม่แรงด้วยระเบียบวิธีไฟไนต์เอลิเมนต์ (finite element method) ผลของความเค้นที่ได้จากการวิเคราะห์ถูกนำมาเปรียบเทียบผลลัพธ์จากการทดลอง  จากการเปรียบเทียบผลลัพธ์จากทั้งสองวิธีพบว่าให้ผลลัพธ์ของความเค้นที่สอดคล้องและเป็นในทางเดียวกัน  โดยค่าความเค้นมากที่สุดที่เกิดขึ้นในการวิเคราะห์ด้วยระเบียบวิธีไฟไนต์เอลิเมนต์เกิดขึ้นที่ Arm Upper (Right) มีค่าตัวประกอบความปลอดภัย 1.24- 3.73 ดังนั้นวิธีที่ใช้ในการวิเคราะห์แม่แรงในงานวิจัยนี้สามารถที่จะใช้เป็นแนวทางในการนำไปใช้ออกแบบและพัฒนาแม่แรงรถยนต์นั่งส่วนบุคคลให้มีขนาดที่เหมาะสม