پایان نامه بررسی سیستم های تعلیق و شبیه سازی سیستم تعلیق غیر فعال پژو ۴۰۵ بوسیله نرم افزارMATLAB، مهندسی مکانیک
عنوان: پایان نامه بررسی سیستم های تعلیق و شبیه سازی سیستم تعلیق غیر فعال پژو ۴۰۵ بوسیله نرم افزارMATLAB، مهندسی مکانیک
رشته: پروژه پایانی دوره کارشناسی،مهندسی مکانیک گرایش حرارت و سیالات
فرمت فایل: WORD (قابل ویرایش)
تعداد صفحه: ۱۰۳
بهمرا فایل پاورپوینت جهت ارائه پایان نامه
چکیده:
هدف اصلی این پروژه بررسی سیستمهای تعلیق و تحلیل اثرات ارتعاشات بر روی سیستم غیر فعال است.
که در ابتدا سعی شده است نگاهی گذرا بر انواع سیستمهای تعلیق از نظر فعال یا غیر فعال بودن داشته باشیم.بعد از آن در این پروژه تحلیل اثرات ارتعاشات بر روی سیستم تعلیق خودروی پژو ۴۰۵ مورد بررسی قرارگرفته است، که همانگونه که مشاهده می شود به پارامترهای مختلفی مانند ضرایب سیستم تعلیق ، ناهمواری های جاده و موقعیت صندلی راننده وابسته 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 بخشی از انجام و نوشتن این پروژه شامل فهم مقدماتی این نرم افزار می باشد .
برای به دست آوردن معادلات دیفرانسیل حرکت ، یک خودرو سه بعدی با ۷ درجه آزادی ، از معادلات نیوتن- اولر استفاده شده است .
شبیه سازی به وسیله مدلسازی بلوک دیاگرام فضای حالت انجام شده است، که نمودارهای جابجایی و سرعت شاسی و اجزاء سیستم تعلیق، و نیز انحرافات زاویه ای شاسی بدست آمده است.
فهرست مطالب
عنوان
مقدمه
فصل اولبررسی سیستم های تعلیق
۱-۱- دسته بندی سیستم های تعلیق
۱-۲- سیستم های تعلیق یکپارچه
۱-۲-۱- سیستم تعلیق هاچکیس
۱-۲-۲- سیستم تعلیق چهار میله ای
۱-۲-۳- سیستم تعلیق دودیون
۱-۳- سیستم های تعلیق مستقل
۱-۳-۱- سیستم تعلیق بازوهای پیرو
۱-۳-۲- سیستم تعلیق طبق دار دوبل
۱-۳-۳- سیستم تعلیق مک فرسون
۱-۳-۴- سیتم تعلیق چند میله ای
۱-۳-۵- سیستم تعلیق بازوی کشنده اکسل عقب
۱-۳-۶- سیستم تعلیق شبه بازوی کشنده اکسل عقب
۱-۴- سیستم های تعلیق نیمه مستقل
۱-۴-۱- سیستم تعلیق میله پیچشی
۱-۴-۲- سیستم تعلیق محور آونگی
۱-۵- سیستم های تعلیق غیر فعال
۱-۶- سیستم تعلیق نیمه فعال
۱-۶-۱- زیر بخش های سیستم تعلیق نیمه فعال:
۱-۶-۱-۱- لرزه گیر ناپیوسته:
۱-۶-۱-۲- لرزه گیر پیوسته:
۱-۶-۱-۳- لرزه گیر مغناطیسی:
۱-۷- سیستم تعلیق فعال
۱-۷-۱- هیدروپنوماتیک
۱-۷-۲- سیستم تعلیق هیدراکتیو
۱-۷-۳- سیستم تعلیق هیدراکتیو۲
۱-۷-۴- سیستم تعلیق هیدراکتیو۳
۱-۷-۵- سیستم تعلیق کنترل پویای بدنه ABC
فصل دوم آشنایی با نرم افزار MATLAB
۲-۱- آشنایی با نرم افزار
۲-۲- چرا از MATLAB استفاده می کنیم ؟
۲-۳- پنجره های MATLAB :
۲-۴- ماتریس ها
۲-۴-۱- ماتریس های تعریف شده در MATLAB :
۲-۵- چگونه برنامه بنویسیم ؟
۲-۶- حلقه های مورد استفاده در برنامه نویسی
۲-۶-۱- حلقه ی while
۲-۶-۲- حلقه for:
۲-۶-۳- شرط if-else- end:
۲-۷- آشنایی با simulink
۲-۸- آشنایی مقدماتی طریقه استفاده از simulink :
۲-۸-۱- ساختار یک بلوک دیاگرام :
۲-۸-۲- مراحل مورد نیاز برای شبیه سازی یک سیستم :
۲-۸-۲-۱- نوشتن معادلات حاکم :
۲-۸-۲-۲- ساختن بلوک دیاگرام واسطه :
۲-۸-۲-۳- ساختن یک مجتمع کننده همه ی بلوک دیاگرام :
۲-۹- حل معادلات دیفرانسیل معمولی
۲-۱۰- مدلسازی بوسیله ی فضای حالت
۲-۱۰-۱- حالت :
۲-۱۰-۲- متغیرهای حالت :
۲-۱۰-۳- بردار حالت :
۲-۱۰-۴- فضای حالت :
۲-۱۰-۵- معادلات فضای حالت :
فصل سومبررسی مدلهای مختلف سواری
۳-۱- مقدمه ای بر سیستم تعلیق
۳-۲- درجات آزادی خودرو
۳-۳- بررسی مدلهای خوش سواری خودرو
۳-۳-۱- مدل ربع خودرو
۳-۳-۱-۱- یک درجه آزادی
۳-۳-۱-۲- دو درجه آزادی
۳-۳-۲- مدل نصف خودرو
۳-۳-۲-۱- دودرجه آزادی
۳-۳-۲-۲- چهار درجه آزادی
۳-۴- مدل کامل خودرو
فصل چهارم شبیه سازی سیستم تعلیق خودروی پژو ۴۰۵
۴-۱- معرفی
۴-۲- ابعاد :
۴-۳- تعلیق :
۴-۳- ۱- سیستم تعلیق جلو:
۴-۳-۲- سیستم تعلیق عقب: ۱
۴-۴- شبیه سازی سیستم تعلیق در simulink :
۴-۵- اعمال تغییرات در ضرایب کمک فنر و فنر
نتیجه گیری:
منابع :
فهرست اشکال
عنوان
شکل ۱-۱: سیستم های تعلیق یکپارچه
شکل ۱-۲: سیستم تعلیق هاچکیس
شکل ۱-۳: سیستم تعلیق چهار میله ای
شکل ۱-۴: سیستم تعلیق دودیون
شکل ۱-۵: سیستم تعلیق بازوهای پیرو
شکل ۱-۶: سیستم تعلیق طبق دار دوبل
شکل ۱-۷: سیستم تعلیق مک فرسون
شکل ۱-۸: سیتم تعلیق چند میله ای
شکل ۱-۹: سیستم تعلیق بازوی کشنده اکسل عقب
شکل ۱-۱۰: سیستم تعلیق شبه بازوی کشنده اکسل عقب
شکل ۱-۱۱: سیستم تعلیق میله پیچشی
شکل ۱-۱۲: سیستم تعلیق محور آونگی
شکل ۱-۱۳: سیستم های تعلیق غیر فعال
شکل ۱-۱۴: نمای شماتیک برای فنر
شکل ۱-۱۵: سیستم تعلیق نیمه فعال
شکل ۱-۱۶: زیر بخش های سیستم تعلیق نیمه فعال
شکل ۱-۱۷: عملگرها که لرزه گیر هایی با پارامترهای قابل تنظیم بوده
شکل ۱-۱۸: لرزه گیر ناپیوسته
شکل ۱-۱۹: لرزه گیر پیوسته
شکل ۱-۲۰: لرزه گیر مغناطیسی
شکل ۱-۲۱: ویژگی های این نوع سیستم
شکل ۱-۲۲: حرکت زاویه ای حول محور طولی
شکل ۱-۲۳: نمودار حاصل آزمایش
شکل ۱-۲۴: سیستم تعلیق نیمه فعال کمتر (بهتر) از حالت غیر فعال
شکل ۱-۲۵: سیستم تعلیق فعال
شکل ۱-۲۶: نمای شماتیک تعلیق فعال
شکل ۱-۲۷: هیدروپنوماتیک
شکل ۱-۲۸: سیستم های هیدرولیک سیتروئن
شکل ۱-۲۹: سیستم تعلیق هیدراکتیو
شکل ۱-۳۰: نمایی از سیستم داخلی هیدراکتیو
شکل ۱-۳۱: سیستم تعلیق هیدراکتیو۲
شکل ۱-۳۲: مجموعه هیدراکتیو ۲
شکل ۱-۳۳: سیستم تعلیق هیدراکتیو۳
شکل ۱-۳۴: سومین نسل از سیستم های تعلیق هیدراکتیو
شکل ۱-۳۵: سیستم تعلیق کنترل پویای بدنه ABC
شکل ۱-۳۶: فنر سیستم تعلیق پویای بدنه
شکل ۲-۱: پنجره MATLAB
شکل ۲-۲: آشنایی با Simulink
شکل ۲-۳: صفحه ی simulink library Browser
شکل ۲-۴: Commonly used blocks
شکل ۲-۵: مجموعه ی Sinks
شکل ۲-۶: مجموعه ی Sources
شکل ۲-۷: آشنایی مقدماتی طریقه استفاده از Simulink
شکل ۲-۸: ساختار یک بلوک دیاگرام
شکل ۲-۹: جرم و فنر
شکل ۲-۱۰: بلوک دیاگرام
شکل ۲-۱۱: بلوک دیگرام کامل شده
شکل ۲-۱۲: پاسخ به دست آمده از حل با بلوک دیاگرام و در محیط سیمولینک
شکل ۲-۱۳: شبیه سازی را به وسیله M-file
شکل ۲-۱۴: حل کننده ode23
شکل ۲-۱۵: پاسخ به دست آمده
شکل ۳-۱: محدوده ی عمل دو مقوله راحتی سفر و فرمان پذیری
شکل ۳-۲: نمای شماتیک
شکل ۳-۳: ارتعاشات دو سیستم که یکی فعال و دیگری غیر فعال
شکل ۳-۴: نمایش حرکات خودرو درجات آزادی
شکل ۳-۵: مدل ربع خودرو
شکل ۳-۶: دو درجه آزادی
شکل ۳-۷: سیستم تعلیق اتوبوسی
شکل ۳-۸: مدل یک چهارم
شکل ۳-۹: مسئله در محیط سیمولینک
شکل ۳-۱۰: ورودی پله ای به ارتفاع ۰٫۱ متر در طی ۲۰۰ ثانیه
شکل ۳-۱۱: مدل نصف خودرو
شکل ۳-۱۲: چهار درجه آزادی
شکل ۳-۱۳: خصوصیات مدل
شکل ۳-۱۴: دو ورودی برای مدل تعلیق خودرو
شکل ۳-۱۵: سیستم کمک ، فنر که تعلیق عقب و جلو
شکل ۳-۱۶: پس از اجرای شبیه سازی، با نوشتن susgrph در قسمت command line prompt برنامه، این نمودارها را دریافت کنید
شکل ۳-۱۷: مدل کامل خودرو
شکل ۳-۱۸: حرکت زاویه ای حول محور عمودی
شکل ۳-۱۹: یک بار به سیستم ورودی پله ایی
شکل ۳-۲۰: ورودی سینوسی
شکل ۳-۲۱: نمودارهای ورودی پله ایی
شکل ۳-۲۲: نمودارهای ورودی سینوسی
شکل ۳-۲۳: ورودی های پله ایی در سمت چپ و نمودارهای سینوسی را در سمت راست
شکل ۴-۱: موتور ۴۰۵
شکل ۴-۲: ابعاد این خودرو
شکل ۳-۳: سیستم تعلیق جلو
شکل ۳-۴: سیستم تعلیق عقب
شکل ۴-۴: نمای شماتیک کامل خودرو
شکل ۴-۵: نمودار حاصل از ورودی پله ایی
شکل ۴-۶: نمودارهای تک تک خروجی های ماتریس x
شکل ۴-۷: نمودارهای سمت راست مربوط به حالت ازدیاد، و چپ مربوط به کاهش دمپینگ
شکل ۴-۸: نمودارها یی که سمت راست مربوط به ازدیاد و سمت چپ مربوط به کاهش ضریب سختی فنرها
شکل ۴-۹: نمودارهای سمت راست مربوط به ازدیاد ضرایب و سمت چپ مربوط به کاهش ضرایب
مقدمه
از وقتی که اولین ماشین های ساخت بشر که مجهز به موتور بودند بوجود آمدند یک نویز (اختلال ) جدید در آن ها به وجود آمد . در بسیاری از محیط ها با اثرات زیان آور ارتعاشات بصورت فزاینده ای مواجه می شویم . ثابت شده است که این ارتعاشات مکانیکی باعث بروز حس بد شدیدی میشود که ناشی از این حقیقت است که این ارتعاشات مستقیماَ از طریق اتصالات صلب به بدن انسان منتقل می شود .
این ارتعاشات بطور خاص در خودروهای جاده قابل درک است . بنابراین از اولین روزهای قرن بیستم تلاشها برای حذف و یا کاهش این نوع ارتعاشات افزایش یافت . حاصل این تلاشها نصب سیستم تعلیق بوده است و امروزه مدل های زیادی از سیستم تعلیق وجود دارد .جذب لرزش ها و شک ها در خودرو بوسیله مجموعه ای که وزن خودرو روی آن قرار دارد انجام می شود که این مجموعه تلاش می کند تا ارتعاشات تولید شده بوسیله نیروی باد ، نیروهای ترمز و ناهمواریهای جاده را حذف کند و یا کاهش دهد .کنترل ارتعاشات نیازمند تحلیل مهمی بر روی پارامترهای زیر است : شتاب بدنه خودرو ، انحراف تایر و انحراف سیستم تعلیق .
وظایف و عملکرد اصلی سیستم تعلیق عبارتند از :
– شرایطی را فراهم کند که چرخ ها با حرکت عمودی خود، مانع ازانتقال ارتعاشات ناشی از پستی و بلندی جاده به شاسی خودرو شود.
– از پیچش شاسی حول محور طولی خودرو، جلوگیری کند .
– تماس چرخها را با جاده با کمترین تغییرات نیرو حفظ کند.
– چرخ ها رادر حالت درست راندن و زوایای کمبر مناسب، نسبت به سطح جاده نگه دارد.
– برای کنترل نیرو های تولید شده توسط چرخ ها به نیرو های طولی ( شتاب و ترمز)، نیرو های جانبی ( دور زدن )، و گشتاور های ترمز و سیستم محرکه، عکس العمل نشان دهد.
جرم معلق ونامعلق
جرم معلق، جرم خودرو بر فنرها است، حال آنکه جرم نامعلق به صورت جداگانه، جرم بین جاده و فنرهای سیستم تعلیق تعریف می شود. خشکی فنر، بر عکس العمل جرم معلق در هنگام رانندگی تاثیر می گذارد. خودروهایی که دارای جرم معلق ضعیفی هستند، نظیر خودروهای اشرافی می توانند دست اندازها را به راحتی هضم کرده و یک سواری فوق العاده نرم و راحت را فراهم آورند؛ هر چند، این چنین خودرویی از شیرجه و نشست، در هنگام ترمز کردن و شتاب گرفتن رنج می برد و در سر پیچ ها و دورزدن ها، تمایل بیشتری به تجربه موج یا پیچش بدنه نشان می دهد. خودروهایی که دارای فنرهای سخت می باشند، مانند خودروهای اسپرت نسبت به جاده های پر دست انداز، خشونت بیشتری نشان می دهند. ولی این نوع اتومبیل، به خوبی حرکت بدنه را به حداقل می رساند؛ واین بدان معناست که آنها قابلیت سواری به صورت دیوانه وار را دارا هستند، حتی در سر پیچ ها.
دیدگاه ها