عنوان: پایان نامه آشنایی با MATLAB و شبیه سازی مدل کامل خودرو با آن، مهندسي مکانیک

رشته:  پروژه پایانی دوره کارشناسی‌،مهندسی مکانيک گرايش حرارت و سيالات

فرمت فایل: WORD (قابل ویرایش)

تعداد صفحه: 70

این پایان نامه حاوی منابع PDF و Word  و فایل های شبیه سازی نرم افزار Matlab  می باشد.

فهرست

چکیده 

Abstract

فصل اول :  مقدمه

فصل دوم :  آشنايي با نرم افزار MATLAB  

فصل سوم : تحلیل دینامیکی و آشنايي با simulink 

فصل چهارم : استفاده از مدلسازي بوسيله ي فضاي حالت براي شبيه سازي  مدل كامل خودرو 

فصل پنجم : ضمیمه 

منابع

چکیده :

هدف اصلی این پروژه تحلیل اثرات ارتعاشات بر روی سیستم تعلیق انفعالی یک خودروی جاده است ، که همانگونه که مشاهده می شود آن پارامترهای مختلفی مانند ضرایب سیستم تعلیق ، ناهمواری های جاده و موقعیت صندلی راننده است . این پروژه نیازمند بسط یک مدل ریاضی برای شبیه سازی رفتار دینامیکی یک خودرو سه بعدی است .

در این پروژه برای شبیه سازی از کامپیوتر و برنامه MATLAB استفاده شده است ، بنابراین بخش مهمی از انجام و نوشتن این پروژه شامل فهم مقدماتی این نرم افزار می باشد .

بعد از فهم مقدماتی MATLAB ،ما از آن استفاده کردیم تا مدل کامل خودرو را شبیه- سازی کنیم . برای به دست آوردن معادلات دیفرانسیل حرکت ، یک خودرو سه بعدی با ۸ درجه آزادی ، از معادلات نیوتن- اولر استفاده شده است .

شبیه سازی به وسیله مدلسازی بلوک دیاگرام فضای حالت با موفقیت انجام شد و شانزده منحنی سرعت ها و جابجایی ها به درستی به دست آمد .

Abstract :

the main purpose of this project is to analyze the effects of vibration on the passive suspension of road vehicles as observed in the variation of different parameters such as suspension coefficient, road disturbances and the seat position. This project required the development of a mathematical model to simulate the dynamic behavior of a 3-D vehicle.

In this project for simulation used computer and the MATLAB program, so an important part of doing and writing project consist of primary understanding of MATLAB program.

After primary understanding of MATLAB we used it to simulate the full car model. The Newton-Euler equations are used in order to obtain the differential equation of motion of a 3-D vehicle model with eight degree of freedom.

Simulation of suspension with state-space block-diagram modeling has performed successfully and sixteen curves of velocities and displacement has obtained correctly.

فصل اول : مقدمه

از وقتي كه اولين ماشين هاي ساخت بشر كه مجهز به موتور بودند بوجود آمدند يك نويز (اختلال ) جديد در آن ها به وجود آمد . ارتعاشات در بسياري از محيط ها با اثرات زيان آور ارتعاشات بصورت فزاينده اي مواجه مي شويم . ثابت شده است كه اين ارتعاشات مكانيكي باعث بروز حس بد شديدي ميشود كه ناشي از اين حقيقت است كه اين ارتعاشات مستقيماَ از طريق اتصالات صلب به بدن انسان منتقل مي شود .

اين ارتعاشات بطور خاص در خودروهاي جاده قابل درك است . بنابراين از اولين روزهاي قرن بيستم تلاشها براي حذف و يا كاهش اين نوع ارتعاشات افزايش يافت . يكي از اين تلاشها نصب سيستم تعليق بوده است و امروزه مدل هاي زيادي از سيستم تعليق وجود دارد . در اين پروژه به تحليل مدل سه بعدي مي پردازيم كه همه حركت هاي توليد شده بوسيله خودرو هاي واقعي را پوشش مي دهد . بنابراين در مدل سه بعدي ما مدل كامل يك خودرو را مورد تحليل قرار مي دهيم . حالا ما در جستجوي يك مدل مفيد هستيم تا به ما كمك كند تا بتوانيم حركات واقعي توليد شده توسط خودروي جاده را بهتر بفهميم .بعنوان مثال غلتش خودرو ( چپ كردن خودرو )

مجموعه سيستم تعليق :

جذب لرزش ها و شك ها در خودرو بوسيله مجموعه اي كه وزن خودرو روي آن قرار دارد انجام مي شود كه اين مجموعه تلاش مي كند تا ارتعاشات توليد شده بوسيله نيروي باد ، نيروهاي ترمز و ناهمواريهاي جاده را حذف كند و يا كاهش دهد .كنترل ارتعاشات نيازمند تحليل مهمي بر روي پارامترهاي زير است : شتاب بدنه خودرو ، انحراف تاير و انحراف ( تغييرات ) سيستم تعليق . اين مسئله ديده مي شود كه با يك شتاب جزيي در بدنه راحتي بيشتري تجربه مي شود و هنگامي كه فنربندي و تاير ها انحرافشان كمي افزايش مي يابد تماس بين تاير و جاده افزايش مي يابد كه سبب كشش بهتر خودرو و فرمانپذيري بيشتر آن مي شود .

امروزه سه نوع سيستم تعليق وجود دارد :

سيستم تعليق انفعالي يا سيستم تعليق معمولي (passive)
سيستم تعليق نيمه فعال ( semi-active )
سيستم تعليق فعال ( active )

سيستم تعليق معمولي يا انفعالي در بيشتر خودروها استفاده مي شود در يك صحبت كلي اين نوع سسيستم شامل دو برجستگي موازي از فنر و دمپر (مستهلك كننده ) است . سيستم تعليق انفعالي بطور ذاتي يك سيستم خطي است كه بر اساس هدر رفتن انرژي بوسيله دمپرها ( كمك فنرها) پايه ريزي شده است . نيروي عمل كننده در بدنه خودرو نتيجه حركت نسبي و سرعت نسبي سيستم تعليق مي باشد . با وجود اين حقيقت كه بسياري از سازندگان خودرو از اين نوع سيستم تعليق استفاده مي كنند اي سيستم هنگامي كه تلاش داشته باشد راحتي سرنشين خودرو و همزمان فرمانپذيري را بهبود ببخشد دچار  محدديت مي شود .

ثابت شده است كه افزايش ضريب دمپينگ دمپر ( ضريب مستهلك كنندگي كمك فنر ) در سيستم تعليق انفعالي ( معمولي ) راحتي خودرو را افزايش مي دهد با اين حال باعث افزايش انحراف چرخ و در نتيجه كاهش كيفيت تماس تاير با جاده مي شود . اين محدوديت ها در سيسنم تعليق سبب شد تا تكميل سيستم هاي تعليق ديگر مطرح شود .

سيستم تعليق فعال با توجه به نياز به وجود منبع انرژي خارجي شناخنه مي شود . اين انرژي يك سيستم كنترل را مي تواند فعال كند كه بصورت پيوسته نيروهاي توليد شده بوسيله سيستم تعليق را كنترل مي كند  . اغلب سيستم كنترل به پارامترهاي خودرو ( سرعت ها و تغيير مكان ها )  واكنش نشان مي دهد . با هماهنگ كردن فرمول بندي كنترل سيستم هم قابليت فرمانپذيري و هم راحتي خودرو تحت تاثير قرار مي گيرد.    محققان زيادي برروي سيستم تعليق فعال كار كرده اند تا تحقيقات در اين زمينه را جلو ببرند . كارنوپ 1989-1992 ، تامسون 1989-1969  ( كرولا 1992 ، هروات 1991  ، گودال و كورتوم 1983 ، ياي و هدريك 1992 ) نشان داده شده است كه امكان به كار بردن اصول سيستم- تعليق بر روي خودرو هاي جاده وجود دارد .

منابع :

۱)Mohamed Bouazara , Marc J.Richard An optimization method design to improve ۳-d vehicle comfort and road holding capability through the use of active and semi-active suspension , 2001

۲)matlab help

۳) Internet papers

۴) MICHEL R.HATCH  ,  Vibration Simulation Using MATLAB and ANSYS

۵)رضا کمالی ،  ریاضیات و برنامه نویسی در MATLAB ، چاپ اول