عنوان

توسعه سیستم حاوی المان میرا کننده مگنتورئولوژیک برای جداسازی ارتعاشات و شوک در حمل‌ونقل جاده‌ای محموله‌های حساس

شماره

پ۲۵۳۵۵

زبان متن نوشتاري يا گفتاري و مانند آن

per

عنوان اصلي

توسعه سیستم حاوی المان میرا کننده مگنتورئولوژیک برای جداسازی ارتعاشات و شوک در حمل‌ونقل جاده‌ای محموله‌های حساس

نام نخستين پديدآور

سیدصمد صمدانی اقدم

نام ناشر، پخش کننده و غيره

فنی و مهندسی مکانیک

تاریخ نشرو بخش و غیره

۱۴۰۰

نام خاص و کميت اثر

۱۴۷ص.

مواد همراه اثر

سی دی

جزئيات پايان نامه و نوع درجه آن

دکتری

نظم درجات

مکانیک طراحی کاربردی

زمان اعطا مدرک

۱۳۹۹/۱۱/۲۷

متن يادداشت

نام خانوادگی دانشجو: صمدانی اقدمنام: سیدصمدعنوان رساله: توسعه سیستم حاوی المان میرا کننده مگنتورئولوژیک برای جداسازی ارتعاشات و شوک در حمل‌ونقل جاده‌ای محموله‌های حساساستاد راهنما: دکتر کمال جهانیاستاد مشاور: دکتر محمدرضا شبگردمقطع تحصیلی: دکتری تخصصی (Ph.D.)رشته: مهندسی مکانیکگرایش: طراحی کاربردیدانشگاه: تبریزدانشکده: مهندسی مکانیکتاریخ دفاع: شهریور 1400تعداد صفحات: 147كليد واژه‌ها: کاهش دامنه ارتعاشات و شوک، میرا کننده مگنتورئولوژیکال دوسرمیله، سیال MR، محموله حساس، حمل ‌و نقل جاده‌ای، سیستم تعلیق ثانویههدف این پژوهش، مطالعه تئوری و تجربی به کارگیری یک سیستم تعلیق ثانویه نیمه فعال مجهز به دمپرهای مگنتورئولوژیکال جهت کاهش دامنه ارتعاشات و شوک¬های وارده به محموله¬های حساس در قسمت بار خودروهای باری می-باشد. برای این منظور و بر اساس بررسی‌های انجام شده، یکی از مناسب‌ترین تجهیزاتی را که می‌توان به عنوان المان مستهلک کننده در این سیستم تعلیق به کار برد، میراکننده مگنتورئولوژیک (یا MR دمپر) می باشد. دراین راستا، ابتدا یک دمپر مگنتورئولوژیکال‌ دوسر میله متحرک، جهت استفاده در سیستم تعلیق ثانویه یک خودرو باری مدل¬سازی، طراحی و ساخته شد. آزمون¬های عملکردی با ورودی هارمونیک سینوسی در فرکانس¬های مختلف، با استفاده از دستگاه تست UTM و استفاده از شدت جریان¬های الکتریکی مختلف به میراگر انجام شد. نتایج تست¬های عملکردی دینامیکی مربوط به تحریک هارمونیک بر روی دمپر نشان داد که بیشینه نیروی میرایی دمپر در شدت جریان الکتریکی 2 آمپر، نسبت به حالت صفر آمپر، بطور میانگین 8/11 برابر، افزایش داشته است. با توجه به نتایج این آزمایشات، پارامترهای مدل اصلاح شده بوک-ون (مدل اسپنسر) برای دمپر شناسائی شدند. مدل اسپنسر با پارامترهای شناسائی شده توانست نیروی دمپر را با خطای نسبی میانگین 2.21 درصد نسبت به نیروی حاصل از تست تجربی پیش بینی کند که نشان از موفقیت این مدل بروز رسانی شده در پیش¬بینی رفتار دینامیکی دمپر مگنتورئولوژیک می باشد.با استفاده از مدل به روز شده برای دمپر، مدل دوبعدی سیستم تعلیق ثانویه با چهار میراگر مگنتورئولوژیکال، در چهار گوشه پالت نگهدارنده محموله ارائه گردیده و با مدل دوبعدی یک خودروی باری تلفیق شد. پیکربندی مدل دو بعدی تلقیق شده شامل سیستم تعلیق متعارف اولیه خودروی باری و سیستم تعلیق ثانویه حاوی المان میرا کننده مگنتورئولوژیک در محل قرار گیری بار، جهت تعلیق محموله¬های حساس در برابر ارتعاشات و شوک¬های وارده از طرف شاسی وسیله نقلیه می باشد. در ادامه، با ساخت سه دمپر مشابه با دمپر تست شده، نسبت به ساخت پالت دارای سیستم تعلیق ثانویه متشکل از چهار دمپر مگنتورئولوژیکال جهت نصب بر قسمت بار یک وانت اقدام شد. سپس جهت بررسی رفتار دنیامیکی سیستم مذکور و عملکرد آن، آزمایش حرکت خودرو در عبور از روی پروفیل سرعت¬گیر در سرعت¬های مختلف انجام گرفت.با استفاده از نتایج تست¬های عبوراز دست انداز و مدل بروز رسانی شده دمپرهای مگنتورئولوژیک، بروز رسانی کل مدل دوبعدی خودرو در بردارنده سیستم تعلیق ثانویه انجام گرفت. نتایج تحلیل مدل کلی بروز رسانی شده نشان دادند که با افزایش شدت جریان الکتریکی دمپرها از صفر تا 2 آمپر، بیشینه شتاب عمودی وارده به مرکز جرم محموله حساس هنگام عبور خودرو از روی سرعت¬گیر، در شبیه‌سازی نسبت به حالت بدون سیستم تعلیق ثانویه 43.6% و در تست¬های تجربی، 32.4% کاهش یافته است. در نهایت مقایسه نتایج حاصل از شبیه‌سازی عددی مجموعه خودرو باری و محموله حاكی از آن است كه به کارگیری سیستم¬های مجهز به تعلیق ثانویه غیرفعال و نیمه¬فعال مگنتورئولوژیک نسبت به سیستم¬های رایج بدون تعلیق ثانویه به ترتیب كاهش91/8 و 79/42 درصدی بیشینه شتاب وارده به محموله را به دنبال دارند

متن يادداشت

The purpose of this research is a theoretical and experimental study on a secondary semi active suspension system equipped with magnetorheological dampers in order to reduce the amplitude of vibrations and shocks transferred to sensitive payloads in commercial vehicles. For this purpose and based on analysis, magnetorheological dampers are one of appropriate equipment that can be applied as the damping elements in the suspension system.For this purpose, a double-ended MRD was modelled, designed and manufactured to be applied in the secondary suspension system of a commercial vehicle. Performance tests with a harmonic input was done in different frequencies and damper electric currents using UTM test setup. The results of tests with a harmonic excitation illustrated a 11.8 times increase in maximum damping force at the electric current of 2 amps in comparison with 0 amp. The parameters of Modified Buc-Wen (Spencer) model of the MRD were detected based on test results. Spencer model with the detected parameters was able to anticipate the damping force with a relative error of %2.21 in comparison with experimental damping force which is a great success of the updated model in prediction of MRD dynamic behavior.Using updated model, a 2D secondary suspension system with four MRDs at four ends of the payload was presented and combined with a 2D model of commercial vehicle. The combined 2D configuration included common primary suspension system and secondary suspension system with MRDs in payload part for isolation of the sensitive payloads from vibrations and shocks transferred from vehicle body.In the following three MRDs identical to the tested one was manufactured. Then a pallet with secondary suspension system equipped with four MRDs was made to be assembled in payload part of a commercial vehicle. Then the test of vehicle passing a speed bump in different velocities was done in order to analysis the dynamic behavior of the system and its performance.Using the test results of passing a speed bump and updated MRD model, the entire 2D model of vehicle included secondary suspension system was updated.The analysis on the updated model demonstrated that an increase in applied electric current from 0 to 2 amps causes a %43.6 and %32.4 reduction in payload COM vertical acceleration passing a speed bump in comparison with a loss of secondary suspension system in simulation and experimental tests respectively. Finally, a comparison of numerical simulation result of body-payload system shows that the maximum payload acceleration reducers in %8.91 and %42.79 for systems using passive and semi-active secondary suspension respectively in comparison with systems with no secondary suspension

عنوان گونه گون

Development of a system containing magnetorheological damping elements for the isolation of vibrations and shock in road transportation of sensitive payload

عنصر شناسه اي

‏صمدانی اقدم،

ساير عناصر نام

‏‏ سیدصمد

کد نقش

تهيه کننده

عنصر شناسه اي

‏جهانی،

عنصر شناسه اي

‏شبگرد،

ساير عناصر نام

‏‏ کمال

ساير عناصر نام

محمدرضا

تاريخ

استاد راهنما

تاريخ

استاد مشاور

عنصر شناسه اي

تبریز