คำนวณโมเมนต์ดัดในคานด้วยวิธีสามโมเมนต์เพื่อใช้ในการออกแบบแชสซีรถบรรทุก

บทคัดย่อ

การออกแบบแชสซีของส่วนพ่วงรถบรรทุกในปัจจุบัน จะพิจารณาให้แชสซีเป็นคานอย่างง่ายเพื่อความสะดวกในการประเมินค่าโมเมนต์ดัดที่เกิดขึ้นจากการรับน้ำหนักบรรทุก แต่ค่าโมเมนต์ดัดที่ถูกประเมินด้วยวิธีการดังกล่าว จะมีค่ามากกว่าค่าที่เกิดขึ้นจริงในแชสซี ดังนั้นในงานวิจัยนี้จึงนำเสนอสมการทางเลือกที่สามารถใช้ประเมินค่าโมเมนต์ดัดที่เกิดขึ้นในแชสซีให้มีความถูกต้องมากขึ้น โดยสมการดังกล่าวถูกสร้างขึ้นด้วยวิธีสมการสามโมเมนต์ ซึ่งสมการที่สร้างขึ้นจะถูกนำไปใช้วิเคราะห์หาค่าโมเมนต์ดัดและความเค้นดัดที่เกิดขึ้นในแชสซี โดยจะนำเสนอผ่านกรณีศึกษา ผลลัพธ์ที่ได้จากการคำนวณจะถูกนำไปเปรียบเทียบกับผลลัพธ์จากแบบจำลองทางไฟไนต์เอลิเมนต์ เพื่อยืนยันความถูกต้องของสมการ จากผลการเปรียบเทียบ พบว่าผลลัพธ์ที่ได้จากการคำนวณด้วยสมการที่สร้างขึ้นมีความแตกต่างจากผลลัพธ์จากแบบจำลองทางไฟไนต์เอลิเมนต์ไม่เกิน 5% ดังนั้นสมการที่ถูกพัฒนาขึ้นในงานวิจัยนี้จึงมีความน่าเชื่อถือ เมื่อนำสมการดังกล่าวมาทำการคำนวณในกรณีศึกษาการออกแบบส่วนพ่วงของรถบรรทุกกึ่งพ่วง 6 เพลา โดยออกแบบให้รับน้ำหนักบรรทุกขนาด 30 ตัน พบว่าโมเมนต์ดัดสูงสุดที่ได้มีค่าน้อยกว่าการคำนวณแบบเดิม 31.9% และเมื่อนำค่าโมเมนต์ดัดดังกล่าวไปใช้ในการพิจารณาเลือกขนาดหน้าตัดของเหล็กสำหรับการทำแชสซี จะทำให้ได้เหล็กแชสซีที่มีน้ำหนักลดลง 17.9% ซึ่งจะส่งผลให้แชสซีมีน้ำหนักและต้นทุนการผลิตที่ลดลงเมื่อเทียบกับการออกแบบด้วยวิธีการแบบเดิม