شبیه سازی سیستم تعلیق در ماشین همراه مقاله شبیه سازی شده کامل
شبیه سازی سیستم تعلیق در ماشین همراه مقاله شبیه سازی شده کامل :پروژه متلب
پروژه متلب در این پروژه سیستم تعلیق ماشین شبیه سازی می گردد و مقالات زیر شبیه سازی شده است در این سیستم تعلیق از ساختار انرژی برای این کار استفاده شده است.
پروژه متلب سیستم تعلیق ١یکی از سیستمهای مکانیکی موجود در اتوموبیل می باشد که مدل ریاضی آن ترکیبی از جرم ٢ وفنر٣ وکمک فنر۴بوده وسیستم حاصل به منظور کاهش یا حذف نوسانات خارجی وداخلی بکارگرفته می شود .
امروزه هزینه های هنگفتی جهت اصلاح و توسعه این سیستمهاانجام می شودکه
نتیجه آن راحتی سفر۵ ،فرمان پذیری بهتر۶و استحکام خودرو در هنگام حرکت می باشد
پروژه متلب . تحقیقات و پژوهشهاحول این اهداف انجام می گردد . راحتی سفر و فرمان پذیری دو هدف عمده ای می باشندکه بایدباهمدیگر در نظر گرفته شوندو ایجادتعامل خوب بین این دو هدف ،عملکردخوب سیستم تعلیق رامنجرمی شود .
٢تعلیق اولیه وسائط نقلیه
پروژه متلب تعلیق اولیه به اجزایی از سیستم تعلیق گفته می شودکه محور ومجموعه چرخهای جلورابه بدنه خودرومتصل می کند . این تعلیق بانوع دیگری از اجزاءسیستم تعلیق که فریم رابه بدنه خودرومتصل می کند ،یااجزایی که به طور مستقیم در صندلیهای خودرو به کاررفته اند وبه طوررایج تعلیق ثانویه نامیده می شوند ،فرق دارد .
دو نوع المان در سیستمهای تعلیق قدیمی وجود دارند . این المانهافنرهاو کمک فنرها هستند . نقش فنر در سیستم تعلیق خودرو ،حمایت کردن از وزن استاتیکی وسیله نقلیه می باشد . نقش کمک فنر ، از بین بردن انرژی نوسانی و کنترلی منتقل شده از ورودی جاده به خودرو است .
١ – ٢ –١تاریخچه خودرو
پروژه متلب اولین اتوموبیلهایی که باموتور بنزینی کار می کردند ،در سال ١٨٨۶ به بازار عرضه شدند ،که ظهور آنهاعمدتابه کارل بنز١ وگوتلیب دایملر٢که به طور مستقل کار می کردند ،نسبت داده شده است .
در طی دهه بعدی ،وسایل نقلیه موتوری توسط افراد دیگری طراحی و ساخته
شدندکه عبارتند از ؛رنه پنهارد٣ ،آرمن پژوت ۴ ،هنری فورد و… .
تاسال ١٩٠٨ میلادی ،صنعت اتوموبیل در ایالت متحده آمریکاتوسط فورد با تولید مدل T و شرکت جنرال موتور به خوبی بنیان نهاده شد . در اروپا ،شرکتهای معتبری نظیر ؛اپل ،رنو ،بنز وپژوبه عنوان تولیدکنندگان خودروشناخته شده بودند .
پروژه متلب در دهه آغازین قرن بیستم ،بیشتر تلاشهای مهندسان در صنعت خودرو ،صرف اختراع و طراحی خودروهایی شدکه سرعت بیشتر ،راحتی رانندگی و قابل اعتمادبودن از ویژگی های آنهابه شمارمی رفت .
تاریخچه طراحی وبهینه سازی تعلیق
خوردوهای اولیه فاقد هر نوع سیستم تعلیق بوده و سرنشینهانیز از راحتی لازم برخوردار نبودند . تحقیقات اولیه پیرامون سیستم تعلیق از ابتدای قرن بیستم انجام گرفت .
در این ارتباط در سال ١٩٢٠ در انگلستان شخصی به نام راول ١از فنر به عنوان المان سیستم تعلیق استفاده نمود . تنها عامل میرایی در این نوع سیستم تعلیق ، اصطکاک در فنرهاو اتصالات محسوب می شد .
در ١٩۴١ میلادی ،شیلینگ ٢و فاکس ٣از یک کامپیوتر آنالوگ جهت بررسی مدل یک درجه آزادی خودرو استفاده نمودند . این پژوهشگران باتغییر ضریب میرایی کمک فنرها ،سعی در دستیابی به یک مقدار بهینه جهت کاهش شتاب قائم به سرنشینان داشتند .
در ١٩۵٣میلادی مدل ارتعاشی چهار درجه آزادی توسط چسکا۴موردبررسی قرار گرفت . وی توانست باکمک آزمایشات ،ناهمواریهای سطحی چندنوع جاده رابه ثبت برساند وبه نتایج تجربی وفیزیکی خوبی دست یابد .
باپیدایش روشهای بهینه سازی و پیشرفت در زمینه دینامیک خودرو ،مدلهای کاملتری برای خودرو و ناهمواریهای سطح جاده ارائه گردید . در سال ١٩٨۶میلادی ، بندر با فرمول بندی کمیت راحتی سفر و مینیمم کردن آن مقادیر بهینه ای برای پارامترهای سیستم تعلیق بدست آورد .
از نمونه های دیگر می توان به بهینه سازی سیستم تعلیق توسط هواگ ۵ وآرورا۶ در سال ١٩٧٩میلادی اشاره کرد . آمبروس ٧ ولی ٨در سال ١٩٨٢به استفاده از روش
Monotocity برای یک مدل دو درجه آزادی و دمیک در سال ١٩٩٢ با استفاده از روش Hook Jeeves برای یک مدل ٧درجه آزادی ،پارامترهای بهینه سیستم تعلیق را بدست آوردند .
هدف ازطراحی سیستم تعلیق
پروژه متلب هدف از طراحی سیستم تعلیق خودرو ، تامین راحتی سفر٣که معادل باکمینه کردن نیروی وارده به سرنشین از طرف سیستم تعلیق باتوجه به پروفایل جاده و متعاقب آن حداقل تغییرمکان سیستم تعلیق ومسافر است .
هدایت خوب خودرو۴از دیگر اهداف طراحی است . بدین صورت که ،علاوه بر کمینه کردن مقادیر موردنظر ،توانایی راننده برای کنترل خوب خودرو حفظ ودر نتیجه تماس چرخ باجاده حتی المقدور باقی بماند ،تا علاوه بر تامین راحتی سفر ،فرمان پذیری خودرونیزموردبررسی قرارگرفته باشد .
بایدتوجه داشت که ، این دو خواسته ،باهمدیگر ارتباط دارند . یعنی با افزایش راحتی سفر که باکمینه کردن ریشه متوسط مربع شتاب قائم جرم فنربندی شده تامین می گردد ،تماس چرخهاباجاده کاهش یافته و هدایت خودرومشکل می شود .
در واقع هدف از طراحی سیستم تعلیق برای خودرو ، کنترل نمودن انتقال نوسانات ناشی از ناهمواریهای جاده به بدنه است . اجزاءسیستم تعلیق باید علاوه بر ایجاد راحتی برای سرنشین ،کنترل خوب خودرورانیزفراهم کنند .
به بیان دیگر ،سیستم تعلیق بایدبتواندراحتی و ایمنی سفر راتامین کند . راحتی سفر در صورتی تامین می شود که ، ارتعاشات وارد بر سرنشینان خودرو تاحد امکان کاهش یابد و ایمنی سفر نیز در صورتی مهیامی شود که راننده کنترل مناسبی بر روی خودروداشته باشدو این خودمستلزم آن است که تماس چرخ باجاده کاهش نیابد .
وظایف و عملکردسیستم تعلیق
١ – جلوگیری از انتقال نوسانات و ضربات ناشی از پستی و بلندی های جاده به
شاسی
٢ –حفاظت قطعات خودرودرمقابل نوسانات جاده
کنترل سیستم تعلیق خودروبر اساس روش ساختارمتغیر
٣ – ایجادقابلیت هدایت خودرودر هنگام رانندگی بر روی جاده ،در سر پیچهاو
به هنگام ترمز کردن
۴ –حفظ هندسه فرمان به طورصحیح
معرفی اجزاءسیستم تعلیق خودرو [٢]
حال در این قسمت اجزاءسیستم تعلیق در حالت غیرفعال رابیان می کنیم :
١ – ۵ – ١ اجزاءسیستم تعلیق در حالت غیرفعال
١ –وزن قسمتهایی از اتوموبیل که روی فنرهانگهداری میشود وشامل قسمتهای
متصل به آن است ،به عنوان جرم معلق یاجرم فنری ١نامیده می شود .
٢ –وزن قسمتهایی از اتوموبیل که روی لاستیکها وزیرفنربندی قرامی گیرند ،
شامل چرخ ومحور است ،به عنوان جرم غیر معلق یاجرم غیرفنری ٢نامیده می شود.
ارتباط این زیر سیستمها به یکدیگر توسط سیستم تعلیق یعنی فنر و کمک فنر
برقرارمی شود .
در گروه بندی اصلی انواع سیستم تعلیق برای محورهای جلو و عقب خودرو می
توان از انواع سیستم تعلیق مستقل و غیر مستقل نام برد .
حال ،به معرفی اجزاءاصلی سیستم تعلیق می پردازیم :
١ – ۵ – ٢ اجزاءاصلی سیستم تعلیق
١ –فنرها٣
٢ –کمک فنرها۴
میله های پیچشی :
به دلیل داشتن ویژگی هاو خواص پیچشی یک میله فولادی ،قابلیت و کارایی فنرهای مارپیچ راداراست . از این نوع فنرهادر سیستم تعلیق پورشه های دارای سیستم هواخنک ودرسیستم تعلیق خودروپژو ٢٠۵ استفاده می شود .
کمک فنرها
این وسایل (عوامل ) باعث جذب ضربه هامی شوندو در واقع به آنهادمپر می گویند . زیراآنهاحرکت عمودی ناشی از حرکت خودرو بر روی جاده های ناهموار را میرامی کنند .
اگر خودروهافقط شامل فنرهابودند آنگاه خودرو در طول مسیر آنقدر شناور و
غلتان حرکت می کردکه ازنظرفیزیکی احساس خستگی به وجودمی آمد .
کمک فنرهادونقش مهم دارند . اول اینکه هر جهشی بزرگتر از حدمتوسط راکه در اثر عبور کردن از روی یک ضربه گیر رخ می دهد ،راجذب می کنندتاضربه ناشی از آن به بدنه خودرو منتقل نشود . دوم اینکه ،سیستم تعلیق راحتی الامکان به ازای شرایط مختلف جاده دروضعیت کامل برای حرکت نگه می دارند .
کمک فنرها ،چرخهای خودرو راروی سطح جاده نگه می دارند . بدون وجود کمک فنرها ،رانندگی باخودروشدیدامرگبار وخطرناک است . کمک فنرها ،میراکننده های هیدرولیکی حساس به سرعت هستند . به عبارت دیگر ،هر چه سرعت خودروبیشتر باشد ،آنهامقاومت بیشتری در مقابل حرکت نشان می دهند . آنهادر تماس بافنرهاعمل می کنند و همچنین انرژی ناشی از ضربات جاده که به صورت انرژی جنبشی به جرم غیرمعلق منتقل می شودرا ،مصرف می کنند .
خروجی متلب :
دیدگاه ها