مهندسی مکانیک مدرس

مهندسی مکانیک مدرس

ارائه یک مدل مفهومی برای تحلیل رفتار دینامیکی سرشاسی خودرو در مرحله اولیه طراحی

نویسندگان
1 دانشجوی کارشناسی ارشد پردیس دانشکده های فنی دانشگاه تهران دانشکده مهنذسی مکانیک
2 دانشیار پردیس دانشکده های فنی دانشگاه تهران دانشکده مهندسی مکانیک
3 دانشیار دانشگاه سمنان دانشکده مهندسی مکانیک
چکیده
امروزه در صنعت خودرو سازی از محاسبات مهندسی به کمک رایانه(CAE) برای بهبود عملکرد نویز و ارتعاشات خودرو استفاده بسیار زیادی می‌شود. پیچیدگی بسیار زیاد بدنه خودرو، باعث می‌گردد مدل‌های محاسبات مهندسی به کمک رایانه بسیار پیچیده شده و این امر بهینه‌سازی مدل پیشرفته را بسیار دشوار می‌نماید. مدل‌سازی مفهومی می‌تواند جایگزین بسیار مناسبی جهت پوشش دادن به محدودیت‌های ذکر شده باشد. با کمک مدل مفهومی می‌توان خصوصیات دینامیکی سازه خودرو شامل فرکانس‌های طبیعی و شکل مودها را در مرحله اولیه طراحی و با حجم محاسبات بسیار کم مورد مطالعه قرار داد. بدین منظور یک مدل مفهومی توسعه داده شده برای سازه سرشاسی مدنظر ارائه شد. مدل مفهومی توسعه داده شده با استفاده از تیرهای معادل برای اعضاء تیرمانند در سازه و پنل‌های اصلی، ساخته شده است. هم‌چنین قابلیت اطمینان مدل‌ ساخته شده به کمک نتایج تحلیل دینامیکی مدل المان محدود پیشرفته و همچنین آزمایش‌های تجربی مورد ارزیابی قرار گرفت. دو معیار مقایسه‌ای فرکانس-های طبیعی و شکل مودهای متناظر برای اعتبارسنجی استفاده شده است. نتایج حاصله حاکی از همبستگی نتایج مدلسازی و آزمایش تجربی در محدوده فرکانس‌های پایین دارد. نتایج بدست آمده نشان می‌دهد که مدل‌سازی مفهومی توسعه داده شده در این پژوهش ابزاری بسیار قوی و موثر برای شناسایی و بهبود مشخصات دینامیکی اصلی سازه خودرو در مرحله اولیه طراحی می‌باشد..
کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله English

A conceptual model for the dynamical analysis of vehicle wheelhouse in the early stage of design

نویسندگان English

Omid Zargar 1
Abolfazl Masoumi 2
Mohammad Reza Ashoori 3
چکیده English

Nowadays the Computer Aided Engineering (CAE) technique is widely used for improving Noise Vibration Harshness (NVH) performance of vehicles. High complexities in the Body In White (BIW) of vehicles lead the developed CAE models to become complex by which the optimization process will become very hard. Concept modeling could be a suitable replacement to overcome the mentioned limitations. Dynamic characteristics such as natural frequencies and mode shapes could be studied in the early phase of design with very low amount of calculations with the concept model. For this purpose, a developed concept model has been presented for the wheelhouse. The developed concept model uses approximated equivalent beam elements to model the beam like and panels of the structures. Also, the experimental test and numerical model have been utilized for the validation of the developed concept model. Two criteria of natural frequencies and corresponding mode shapes have been considered as the measure of validation. The results showed good correlation with corresponding advanced CAE models as well as experimental tests in low frequency range. The results showed that the developed concept model in this research is a powerful and effective tool to enhance and optimize the NVH performance of the vehicle in the early stage of design.

کلیدواژه‌ها English

Concept Model
Advanced Model
Natural Frequency and Mode Shape
Experimental analysis
Enhance NVH Performance