مقاله تحلیل تنش بازو ، فنر ، جوش و پیچ به منظور طراحی اجزاء مکانیزم تعلیق TAدر خودروی خدمات شهری چابک ۴۰۸


دنلود مقاله و پروژه و پایان نامه دانشجوئی

مقاله تحلیل تنش بازو ، فنر ، جوش و پیچ به منظور طراحی اجزاء  مکانیزم تعلیق  TAدر خودروی خدمات شهری چابک ۴۰۸ مربوطه  به صورت فایل ورد  word و قابل ویرایش می باشد و دارای ۹۴  صفحه است . بلافاصله بعد از پرداخت و خرید لینک دانلود مقاله تحلیل تنش بازو ، فنر ، جوش و پیچ به منظور طراحی اجزاء  مکانیزم تعلیق  TAدر خودروی خدمات شهری چابک ۴۰۸ نمایش داده می شود، علاوه بر آن لینک مقاله مربوطه به ایمیل شما نیز ارسال می گردد

 فهرست

چکیده       ۶
فصل اول: مقدمه
۱-۱ مقدمه       ۷
۱-۲  معرفی و خلاصه فصل‌های پایان‌نامه      ۸
فصل دوم: مفاهیم و اصطلاحات وزیربخش‌های خودرو
۲-۱- مقدمه     ۱۰
۲-۲ خودروی خدمات شهری          ۱۰
۲-۳ تقسیم بندی زیربخش‌های خودرو     ۱۱
۲-۳-۱ زنجیره توان     ۱۱
۲-۳-۲ شاسی             ۱۳
فصل سوم: دینامیک خودرو
۳-۱ مقدمه      ۱۵
۳-۱-۱ جرم معلق و نامعلق          ۱۷
۳-۲  نگرش‌‌های شبیه‌سازی             ۱۷
۳-۲-۱  نگرش گسسته                ۱۷
۳-۲-۲ نگرش پیوسته                      ۱۷
۳-۳ درجات آزادی خودرو                      ۱۸
۳-۳-۱ تقارن در حرکات خودرو              ۱۹
۳-۴ مودهای حرکتی خودرو       ۱۹
۳-۴-۱ کارکرد    ۱۹
۳-۴-۲ سواری       ۱۹
۳-۴-۳-فرمان‌پذیری                 ۲۱
۳-۴-۴- پایداری   ۲۱
۳-۵ همانندسازی دینامیک خودرو       ۲۲
۳-۵-۱ مدل ایستایی خودرو       ۲۲
۳-۵-۲ مدل طولی خودرو       ۲۳
۳-۵-۳ مدل چرخشی خودرو       ۲۵
فصل چهارم: اجزاء وانواع سیستم‌های تعلیق
۴-۱ مقدمه      ۲۹
۴-۲ فلسفه وجود سیستم تعلیق       ۳۰
۴-۳ اجزاء سیستم تعلیق                 ۳۰
۴-۳-۱ فنر       ۳۰
۴-۳-۲ کمک‌فنر   ۳۰
۴-۳-۳ انراع فنرها           ۳۱
۴-۳-۴ چگونگی کارکرد کمک‌فنر        ۳۳
۴-۳-۵ ستون، پایه و میل موج‌گیر     ۳۵
۴-۳-۶ قطعاتی دیگر از اجزاء سیستم تعلیق                     ۳۶
۴-۴ انواع سیستم‌های تعلیق                ۳۹
۴-۴-۱ سیستم تعلیق وابسته          ۴۱
۴-۴-۲ سیستم تعلیق مستقل       ۴۱
۴-۴-۳ آشنائی با اصطلاحات رایج        ۴۲
۴-۴-۴ سیستمهای تعلیق رایج در خودرو ( بررسی سیستم وابسته )                ۴۴
الف) سیستم محور یکپارچه غیر محرک  با دو فنر شمش     ۴۴
ب) سیستم محور یکپارچه غیر محرک با دو فنرلول         ۴۶
ج) سیستم محور یکپارچه محرک  با دو فنر شمش( هاچکیس )                  ۴۶
د) محور یکپارچه محرک با دو فنر لول            ۴۸
ه) سیستم تعلیق ددیون       ۴۹
۴-۴-۵ سیستمهای تعلیق رایج در خودرو ( بررسی سیستم مستقل)          ۵۰
الف) سیستم تعلیق آونگی   ۵۰
ب)بررسی سیستم مستقل بازو جناغی دوبل     ۵۲
ج) بررسی سیستم پایه مک فرسون         ۵۵
د) سیستم تعلیق مستقل بازو دنباله ای               ۵۸
ه) بررسی سیستم مستقل بازوی نیمه دنباله ای           ۶۰
و) بررسی سیستم نیمه مستقل محور پیچشی           ۶۲
ز) بررسی سیستم مستقل چند عضوی                     ۶۴
۴-۴-۶ چند سیستم تعلیق دیگر           ۶۵
۴-۴-۷ بررسی تفصیلی سیستم تعلیق بازوی پیرو           ۶۶
۴-۴-۸ بخش آخر:جمع بندی کلی                 ۷۰
۴-۵ آینده سیستم های تعلیق       ۷۱
فصل پنجم: طراحی سیستم تعلیق بازوی دنباله‌ای عقب
۵-۱ مشخصات خودرو        ۷۳
۵-۲ طراحی فنر سیستم تعلیق عقب        ۷۴
فصل ششم: شبیه‌سازی و تحلیل و بهینه‌سازی سیستم تعلیق در محیط انسیس
۶-۱ مقدمه         ۷۷
۶-۲ بهینه‌سازی    ۷۷
۶-۲-۱ بهینه‌سازی طراحی                ۷۷
۶-۲-۲ تعدادی تعریف برای فهم بیشتر       ۷۸
۶-۲-۳  بهینه‌سازی شکل سازه(توپولوژی)      ۷۸
۶-۳ شبیه‌سازی و تحلیل مسأله          ۷۹
۶-۳-۱ مدل‌سازی اولیه                      ۷۹
۶-۳-۲ مش‌بندی   ۷۹
۶-۳-۳ تحلیل مسأله                       ۸۱
۶-۳-۴ بهینه‌سازی طراحی    ۸۲
۶-۳-۵ انجام بهینه‌سازی توپولوژی بر روی بازوی پیرو حاصل از بهینه‌سازی طرح    ۸۴
فصل هفتم: جمع‌بندی و پیشنهادات
۷-۱جمع‌بندی    ۸۸
۸-۲ پیشنهادات              ۸۸
مراجع         ۹۰

۱-۱- مقدمه

در قرن شانزدهم تلاشی در حل مشکل انتقال بد همه نیرو از دست‌انداز به گاری و واگن‌ها انجام گردید. آنها توسط چهار کیسه چرمی‌پر از باد که به چهار ستون شاسی متصل بودند، بدنه گاری را (که شبیه به یک میز وارونه بود) معلق نمودند، و چون بدنه گاری از شاسی معلق بود، سیستم، به عنوان یک “سیستم تعلیق” شناخته شد – اصطلاحی که امروزه نیز به انواع راه‌حل‌ها اطلاق می‌شود. سیستم “بدنه معلق”، یک نظام فنری کامل نبود، ولی چرخ‌ها و بدنه را قادر می‌ساخت تا به صورت آزاد حرکت کنند. فنرهای نیمه‌بیضوی، که با نام “فنرهای گاری” نیز شناخته می‌شوند، به سرعت جایگزین تعلیق کیسه‌های چرمی‌شدند. فنرهای نیمه‌بیضوی به صورت عمومی‌در انواع واگن‌ها، گاری‌ها و… استفاده می‌شدند. اغلب، هم بر روی محور[۱](محور) عقب و هم برروی محور جلو به‌کار می‌رفتند. هرچند، این سیستم باعث به وجودآمدن موج رو به ‌جلو و عقب می‌شد و مرکز ثقل بسیار بالایی داشت. با ورود و ازدیاد خودروهای موتوری، سیستم‌های فنری متفاوت و موثرتری گسترش یافتند که سواری را بر سرنشینان راحت‌تر می‌کردند. [۵]

سیستم‌های تعلیق خودرو چگونه کار می‌کنند؟

هنگامی‌که مردم در مورد کارایی اتومبیل فکر می‌کنند، معمولاً کلماتی نظیر: اسب بخار، گشتاور و شتاب صفر تا صد به ذهن شان خطور می‌کند. ولی اگر راننده نتواند خودرو را کنترل کند، همه قدرتی که توسط موتور ایجاد می‌گردد، بدون استفاده‌است. به همین دلیل، مهندسین خودرو تقریباً از هنگامی‌که به فناوری موتورهای احتراق داخلی چهار زمانه دست پیدا کردند، توجهشان به سیستم تعلیق معطوف گردید.

 کار تعلیق خودرو، در به حداکثر رسانیدن اصطکاک بین لاستیک و سطح جاده، برای فراهم آوردن هدایت پایدار، دست فرمان خوب و اطمینان از اینکه سرنشینان در راحتی به سر می‌برند، خلاصه می‌شود. [۵]

فرآیند طراحی خودرو مخلوطی از هنر و مهندسی است که طراح باید بخش‌های مختلف خودرو را با نگرش‌های مختلف طراحی بنگرد. امروزه فرآیند خودروسازی بیشتر مدیریت است تا طراحی و بیشتر بهینه‌سازیست تا آنالیزهای مکانیکی. این مسئله بدین سبب است که بیشتر خودروسازان به جای آغاز از صفر برای رسیدن به یک خودروی جدید،تلاش می‌کنند تا از محصولات پیشین خود استفاده کنند و با تغییراتی در آن به طرحی نوین و مطابق خواست بازار برسند. یکی از مهمترین روش‌هایی که امروزه به کار گرفته می‌شود استفاده از یک زیربندی مناسب برای چندین خودروی مختلف و با کلاس‌ها و گنجایش‌های متفاوت است. زیربخشهای مهم یک زیربندی[۲] عبارت‌اند از : سیستمهای تعلیق، فرمان، ترمز و زنجیره توان. با داشتن یک زیربندی مناسب می‌توان بدنه و اتاق‌های مختلفی را با امکانات مختلف بر روی آن سوار کرد و خودروهای مختلفی را به بازار ارائه نمود. دینامیک حرکت خودرو، توسط سیستم‌های تعلیق و فرمان خودرو دیکته می‌شود. بنابراین در مدلسازی مودهای دینامیکی خودرو زیرسیستم‌های تعلیق و تایر از کلیدی‌‌ترین بخشهای خودرو بوده و انعکاس‌گر واکنش دینامیکی خودرو می‌باشند. [۱۳]

البته سیستم تعلیق باید مدل شود و راحت‌ترین مدل جایگزین کردن سیستم تعلیق با یک فنر و دمپر(لرزه گیر) است اما هنگامی‌که هدف تحلیل دقیق و بهینه‌سازی یک سیستم تعلیق باشد نیاز به روشهای پیچیده‌تری است. به عنوان مثال چند روش مدلسازی عبارتند از : روش ساده جرم و فنر، روش بازوی آونگی معادل، روش محور غلت معادل و روش اجسام صلب[۳۷]

۱-۲- معرفی و خلاصه فصل‌های پایان‌نامه

حال به توضیح مختصری راجع به فصل‌های این کتاب می‌پردازیم:

در این پروژه سعی بر این است که ابتدا نگاهی گذرا به زیربخشهای خودرو خواهیم داشت تا دیدی کلی نسبت به اجزا و سیستم‌های موجود در خودرو و مفاهیم پیدا کنیم.
سپس دینامیک خودرو را بررسی خواهیم کرد تا یک مدل ریاضی از خودرو و نیروهای وارد بر آن برایمان حاصل شود و پروژه از حالت کلی تبدیل به یک مسئله مکانیکی شود.
سپس مروری بر انواع سیستم‌های تعلیق خواهیم داشت که از میان این سیستم‌ها از سیستم تعلیق بازوی آویخته[۳] که برای خودروی خدمات شهری[۴] چابک ۴۰۸ طراحی شده استفاده خواهیم کرد. البته سیستم تعلیق این خودرو طراحی گردیده است و در این پروژه هدف تحلیل آن است. آن گاه از فصل قبل یک نوع بارگذاری را انتخاب و به تحلیل سیستم تعلیق TA(Trailing Arm) با توجه به داده‌های این پروژه می‌پردازیم.
فصل بعدی پروژه فصلی است که در آن به معرفی مختصر محیط اجزا محدود ANSYS می‌پردازیم و سپس به شبیه‌سازی سیستم تعلیق طراحی شده در محیط انسیس و تحلیل نرم‌افزاری آن می‌پردازیم و آن را بهینه‌سازی می‌کنیم.

البته برای هرکدام از مراحل بالا سه راه وجود دارد:

۱- یافتن مستقیم یک سری از استانداردها

۲- یافتن منابع یا مقالاتی که در آنها بارگذاری شاسی به نوعی تعریف شده باشد

۳- تعریف آزمایش بر اساس شواهد مهندسی توسط خودمان

  فصل دوم

مفاهیم و اصطلاحات و زیربخش‌های خودرو

  ۲-۱- مقدمه

در این فصل قصد داریم تعدادی از مفاهیم و اصطلاحاتی را توضیح دهیم که در طول این پروژه لازم به ذکر آن است. این که خوروی خدمات شهری چه خودرویی است و اینکه خودرو به چه قسمت‌هایی تقسیم می‌شود و سیستم تعلیق جزء‌ کدام زیربخش است.

۲-۲ خودروی خدمات شهری

خودروی چند منظوره خدمات شهری که شرکت مبارز قصد ساخت آن را دارد خودرویی است که خیابانها را تمیز می‌‌کند و میشوید و پمپی دارد توسط آن آشغالها را میمکد و در ذیل عکس‌هایی از آن نمایش داده شده است.

 البته شرکت مبارز با همکاری دانشگاه صنعتی اصفهان در حال طراحی نسخه ایرانی آن به اسم خودرو خدمات شهری چابک ۴۰۸ هستند که تحلیل سیستم تعلیق آن به من محول شده است. در اشکال(۱-۱) و (۲-۲) تصاویری از انواع این جاروب‌های شهری را می‌بینید.

۲-۳- تقسیم بندی زیربخش‌های خودرو[۱۳]

خودرو از بخش‌های گوناگونی تشکیل شده است. زیربخش‌های یک خودروی سواری عبارت‌اند از :

زنجیره توان،‌سیستم‌های شاسی، پیکره و مدارات الکتریکی[۱۰]

۲-۳-۱- زنجیره توان

زنجیره توان[۵] بخشی است که وظیفه ساماندهی توان حرکتی خودرو و فراهم‌آوری و انتقال انرژی مورد نیاز آن  را بر عهده دارد. نمایی از آن در شکل ۲-۲ نمایش داده شده است. زنجیره توان از دو بخش تشکیل شده است :

الف) موتور: موتور[۶] که فراهم کننده توان لازم برای حرکت است و انرژی شیمیایی بنزین را به انرژی مکانیکی تبدیل می‌کند.

ب)خط رانش: خط رانش[۷] که انتقال دهنده توان تولیدی به چرخ‌ها است و از قسمت‌های زیر تشکیل شده است:

 ۱) جعبه دنده[۸]: توان موتور را به چرخ‌ها منتقل می‌دهد و فراهم‌گر سرعت دلخواه در هنگام پایین بودن مقاومت جاده و گشتاور دلخواه در هنگام بالا بودن مقاومت جاده است.

 ۲) کلاچ[۹]: توان را قطع و وصل می‌کند و بنابراین توانایی تعویض دنده و ترمزگیری را فراهم می‌کند.

۳) دیفرانسیل[۱۰]: مبدل نهایی است و از یک سو حرکت گردشی میله گاردان را که بر محور چرخ‌ها عمود است، به چرخ‌ها منتقل می‌نماید و از سوی دیگر سرعت چرخ‌ها را تنظیم می‌نماید. در هنگام چرخش خودرو که چرخ‌ها در قوس‌هایی با شعاع نابرابر می‌گردند و یا هنگام حرکت بر روی جاده با ضرایب اصطکاک نابرابر سرعت چرخ‌ها یکسان نمی‌باشد.

۴)چرخ[۱۱]

۲-۳-۲- شاسی

سیستم شاسی[۱۲] و بدنه وظیفه کنترل خودرو در جاده را بر عهده داشته و می‌توان گفت که مهمترین بخش در فراهم‌آوری آسایش و ایمنی سرنشین می‌باشد. کنترل خودرو شامل فرمان‌دهی، ترمزگیری و سواری است. زیربخش‌های عمده شاسی سیستم تعلیق، سیستم فرمان، سیستم ترمز و مجموعه چرخ می‌باشد.

در رابطه با سیستم‌های شاسی نکته‌ای حساس وجود دارد و آن تراکنش میان زیربخش‌های گوناگون است. در واقع با بهینه‌سازی زیربخشی از خودرو به تنهایی، الزامی‌در بهبود کارآیی کلی خودرو نمی‌باشد، بلکه هر زیربخشی را بایستی در ارتباط با همه خودرو در نظر گرفته و با این شرایط بهینه نمود. به طور نمونه تایر پهن با منظرگاه[۱۳] پایین سبب زیبایی و نیز بهبود کنترل‌پذیری خودرو می‌باشد، اما این تغییر ممکن است سبب ایجاد فاجعه در خودروهای مجهز به سیستم ترمز پادقفل[۱۴] گردد.

الف) سیستم تعلیق : سیستم تعلیق[۱۵] خودرو بیش از ۱۰۰۰ تا ۲۰۰۰ بار نوسان می‌کند تا پیکره خودرو را از لرزش‌های برخاسته از ناهمواری‌های جاده جدا کند. این جدایش لرزه، فراهم‌گر آسایش سرنشین و افزایش تسلط راننده بر خودرو و نیز کاهش خستگی قطعات بدنه است[۱۰]. در شکل ۲-۵ یک سیستم تعلیق را مشاهده می‌کنید.

 ب) سیستم فرمان : سیستم فرمان[۱۶] وظیفه سودهی و هدایت خودرو را دارد.

ج) سیستم ترمز : سیستم ترمز[۱۷] همانطوریکه از نامش پیداست برای کاهش و نگه‌داشتن خودرو به کار می‌رود.

      ٭          و البته پیکره خودرو که شامل بدنه، قاب و اتاق می‌شود. (شکل ۲-۶)

فصل سوم

 دینامیک خودرو

 ۳-۱- مقدمه

در این فصل ابتدا به تعدادی تعریف و همچنین درجات آزادی خودرو و انواع مودهای حرکتی خودرو می‌پردازیم؛ سپس به مدل حرکتی خودرو و معادلات حرکت خودرو می‌پردازیم.

اصلا لزوم بررسی دینامیک خودرو برای تبدیل پروژه به یک مسئله مکانیکی است؛ تا عدد و رقم در دست داشته باشیم و بتوانیم طراحی و تحلیل سیستم تعلیق را انجام دهیم. برای بررسی رفتار دینامیک خودرو باید خودرو را مدل کنیم. هرنوع مدل یک نمایی ریاضی از خودرو و نیروهای وارد بر آن ارائه می‌دهد؛که با استفاده از این مدل می‌توان خودرو را طراحی کرد.

اگر جاده‌ها کاملاً صاف بودند و بدون هیچ دست اندازی، ما نیازی به سیستم تعلیق نداشتیم. ولی جاده‌ها از صاف بودن فاصله زیادی دارند. حتی جاده‌هایی هم که به تازگی آسفالت شده اند، دارای ناصافی‌هایی جزئی هستند که می‌توانند بر چرخ‌های خودرو تاثیر بگذارند. این ناصافی‌ها  بر چرخ‌ها نیرو وارد می‌کنند و طبق قوانین حرکت نیوتن، همه نیروها جهت و اندازه دارند. یک دست انداز باعث می‌شود تا چرخ به صورت عمودی بر سطح جاده بالا و پایین برود. البته نیرو به بزرگی و کوچکی دست انداز بستگی دارد. در عین حال، چرخ خودرو هنگامی‌که از نا هم سطحی عبور می‌کند، یک شتاب عمودی را نیز به دست می‌آورد. بدون یک نظام مداخله کننده، همه انرژی عمودی چرخ، به شاسی که در همان جهت در حال حرکت است انتقال می‌یابد. در چنین شرایطی، ممکن است که چرخ‌ها به طور کامل ازجاده جدا شده و سپس، تحت نیروی جاذبه، مجدداً با سطح جاده برخورد کنند. چیزی که شما نیاز دارید، سیستمی‌است که انرژی چرخ را (که دارای شتاب عمودی است) در حال عبور از دست انداز، جذب کرده و به شاسی و بدنه اجازه دهد تا به راحتی حرکت کنند. [۵]

 نیروهای وارد بر خودرو عبارتند از : نیروهای جاده، گرانش و پسای آیرودینامیکی. از این سه نیرو، نیروهای جاده از طرف جاده به تایر، و سپس به سیستم تعلیق وارد می‌شود که در نقطه تماس تایر و جاده که به اندازه کف دست است و همان تنش‌های تماسی هرتز[۱۸] می‌باشد وارد می‌شود. بنابراین این نیروها نقش عمده‌ای در طراحی سیستم تعلیق دارند.

واکنش دینامیکی خودرو با سه سنجه کارکرد[۱۹]، سواری[۲۰] و فرمان‌پذیری[۲۱] ارزیابی می‌گردد و این واژه‌ها مرتبط با حرکات طولی، لرزشی و سمتی خودرو می‌باشند. به شکل ۳-۱ توجه کنید. دینامیک خودرو به بررسی خودرو و بخش‌های آن با نگرش شناسایی نیروهای ایجاد شده در مانورهای گوناگون می‌پردازد و با شناسایی این نیروها و شبیه‌سازی خودرو، واکنش دینامیکی آن به دست می‌آید. [۱۳]

۳-۱-۱- جرم معلق و نامعلق

خودرو از دو جرم عمده تشکیل شده‌است:

الف) جرم معلق[۲۲]: بخش‌هایی از خودرو که روی فنرها سوار است، مانند اسکلت خودرو، موتور سرنشین، صندلی، درب و…

ب)جرم نامعلق[۲۳] :بخش‌هایی از خودرو که روی فنرها سوار نیستند، مانند چرخ، محور، پوسته محور، دیفرانسیل و…

یکی از نکات مهم طراحی دینامیکی خودرو کاهش جرم نامعلق است، زیرا سبب حرکت خشن خودرو می‌گردد. جرم نامعلق کنترل‌پذیر نمی‌باشد، زیرا دارای تماس مستقیم با جاده بوده و از آن پیروی می‌نماید، درحالیکه با طراحی مستقیم سیستم تعلیق می‌توان حرکات جرم معلق را کنترل نمود. برای نمونه یک چرخ را در نظر می‌گیریم. اگر چرخ سبک باشد، افت و خیز آن در برابر ناهمواری‌ سطح جاده کنش کمی‌را به اسکلت خودرو اعمال می‌کند، اما افزایش وزن چرخ، سبب افزایش حرکت جرم معلق است. بنابراین در طراحی خودرو سعی می‌شود تا جرم نامعلق درصد کمی‌از جرم خودرو باشد[۳،۹،۱۳].

هر چه میزان وزن غیر وارده کمتر باشد، عکس العمل سیستم تعلیق در مواجه با دست اندازها سریعتر بوده و نرمی‌رانندگی بیشتری را نیز فراهم می‌نماید. همچنین وزن غیر وارده کمتر، باعث می‌شود تا نیروی موتور با گشتاور بیشتری به سطح جاده منتقل شده و صرف خنثی کردن وزن غیر وارد نشود.

۳-۲- نگرش‌‌های شبیه‌سازی

در بررسی رفتار دینامیکی سیستم‌های فیزیکی پیچیده مانند خودرو[۱۰،۱۱،۱۳] دو دیدگاه مختلف وجود دارد:

۳-۲-۱-  نگرش گسسته

بررسی رفتار دینامیکی زیربخش‌های خودرو مانند چرخ، تایر، فنر، لرزه‌گیر و… که برای هر کدام باید نیروها و گشتاورها را در حالت دینامیکی مورد مطالعه قرار داد.

به عنوان نمونه در بررسی چرخ باید نیروهای اعمالی را در نظر گرفت. این نیروها از دو مؤلفه استاتیکی(مانند نیروهای گرانشی، پیش‌بار فنرها و… ) و دینامیکی (مانند نیروهای برخاسته از ترمزگیری و شتاب‌دهی، نیروهای چرخشی و… ) تشکیل شده‌است. به سبب طبیعت نوسانی نیروهای دینامیکی، این نیروها از اهمیت بیشتری نسبت به نیروهای استاتیکی برخوردار می‌باشند.

۳-۲-۲-  نگرش پیوسته

در این نگرش خودرو مجموعه یکتایی را شکل می‌دهد که رفتار آن برآیند تک‌تک قطعات و زیربخش‌های آن است. هرچند بسته به نوع خودرو، ممکن است که برخی از مودهای حرکتی آن از اهمیت بیشتری برخوردار باشد.

به طور نمونه در قطار آسایش و خوش‌سواری بسیار مهم است و حرکت بر روی مسیر مشخص ریل آهن سبب از پیش تعیین شدن مسیر حرکت آن و در نتیجه هدایت و سیستم فرمان آن است. اما در کامیون و یا سواری هر دو حرکت ذکر شده با اهمیت است. نیز در کامیون توان باربری بسیار مهم است و در سواری‌ها که برای جابجایی بار کمی‌طراحی می‌شوند، سرعت و شتاب از اهمیت بیشتری برخوردار است.

۳-۳- درجات آزادی خودرو[۱۳]

از آنجا که دیدگاه عمده در دینامیک خودرو نگرش اجسام صلب[۲۴] است، بنابراین خودرو یک جسم صلب با گستره حرکت فضایی در نظر گرفته می‌شود. بر پایه تعریف درجات آزادی، یک جسم صلب دارای ۶ درجه آزادی است که حرکات متناظر با این درجات آزادی حرکات مستقل جسم را شکل می‌دهد. بنابراین برای نمایش حرکات خودرو درجات آزادی زیر به کار می‌رود:

حرکت طولی[۲۵] : حرکت خطی خودرو در راستای طولی(محورX)
حرکت کناری[۲۶] : حرکت خطی خودرو در راستای کناری(محورY)
حرکت عمودی[۲۷] : حرکت خطی خودرو در راستای عمودی(محورZ)
حرکت غلت‌زنی[۲۸] : حرکت زاویه‌ای حول محور طولی
حرکت کله‌زنی[۲۹] : حرکت زاویه‌ای حول محور کناری می‌باشد و به دو حرکت کله‌زنی رو به جلو[۳۰] و رو به پشت[۳۱] که در هنگام ترمزگیری و شتاب‌گیری ایجاد می‌گردد، تقسیم می‌شود

حرکت چرخ‌زنی[۳۲] : حرکت زاویه‌ای حول محور عمودی

همچنین حرکات زیر در دینامیک خودرو مطرح می‌باشند:

حرکت موج‌زنی[۳۳] : لرزش خطی در راستای طولی که به نام لُُک زدن معروف است
حرکت تلوزنی[۳۴] : لرزش خطی در راستای کناری
حرکت جهش[۳۵] : لرزش خطی در راستای عمودی
حرکت تکان‌خوری[۳۶] : لرزش چرخ‌ها حول محور فرمان
حرکت گیج‌زنی[۳۷] : لرزش محور پشت حول محور طولی که به آن رقصیدن پشت نیز می‌گویند

۳-۳-۱- تقارن در حرکات خودرو

حرکت خودرو و رفتار دینامیکی آن را می‌توان به دو بخش جدا و مستقل از همدیگر تقسیم نمود‌:

الف) حرکات متقارن  صفحه متقارن صفحه گذرنده از محور طولی(X) و عمودی(Z) خودرو است. حرکاتی که در این صفحه انجام می‌شوند به دو دسته تقسیم می‌شوند:

پیش‌روی یا پس‌روی خودرو (U) که مرتبط با کارکرد[۳۸] خودرو است.

افت و خیز (W) و کله‌زنی ( ) خودرو که مرتبط با سواری[۳۹] است.

ب) حرکات نامتقارن صفحه نامتقارن صفحه گذرنده از محور کناری خودرو و عمود بر صفحه متقارن است. حرکاتی که در این صفحه انجام می‌شوند؛ به قرار زیر است:

 چرخ‌زنی ( )، غلت‌زنی ( ) و لغزش کناری[۴۰] ( ) خودرو که مرتبط با فرمان‌پذیری خودرو است.

۳-۴- مودهای حرکتی خودرو[۱۳]

همانطور که قبلا گفتیم، سه مود حرکتی عمده در خودرو داریم: کارکرد، سواری و فرمان‌پذیری

۳-۴-۱- کارکرد

ویژگی‌های کارکردی یک خودرو به طور عمده مرتبط با توانایی شتاب‌گیری، ترمزدهی و چیرگی بر شیب جاده و گنجایش بار و بارکشی است. بازدهی زنجیره توان، ویژگی‌های اصطکاکی تایر، پسای آیرودینامیکی و آرایش زنجیره توان‌(جای قرارگیری موتور و محور رانش) شاخص‌های کارکردی خودرو بوده، که در شتاب‌گیری توان موتور و در ترمزدهی ویژگی‌های سیستم ترمز نیز اضافه می‌شود. لغزش و قفل‌شدگی تایر از پارامترهای مهم کارکردی بوده که سبب کاهش شتاب و کندش خودرو است. امروزه با بهره‌گیری از سیستم‌های پادقفل ترمز و کنترل نیروهای رانشی تایر تلاش می‌شود تا تایر همواره در بازه بیشینه نیروی اصطکاکی خود (اصطکاک ایستایی) کار کند.

۳-۴-۲- سواری

سواری نمایشگر دو ویژگی خوش‌سواری[۴۱] و قرارپذیری[۴۲] خودرو است [۴،۶،۸،۱۰،۱۱].

الف) خوش‌سواری-  خوش‌سواری مرتبط با لرزه‌های خودرو بر اثر ناهمواری‌های جاده و دیگر منابع آشفتگی، تاثیرات آن بر سرنشین و جداسازی سرنشین خودرو است.

خودروهای جاده‌ای در گستره حرکتی مجاز خود می‌توانند در معرض پهنه گسترده‌ای از لرزش‌ها و ارتعاشات قرار گیرند. این ارتعاشات از طریق حواس به انسان منتقل می‌شوند. بنابراین مسئله ارتعاش یکی از مهمترین معیارهایی است که خریدار با توجه به آن درباره خودرو قضاوت میکند و این وظیفه سیستم تعلیق خودرو است که به نحو مطلوبی آن را کاهش دهد و در یک گستره‌ی مطلوب سرنشین قرار دهد.

بهترین فرکانس ارتعاشی که در آن سرنشین احساس راحتی می‌کند، فرکانس قدم زدن و راه‌رفتن انسان است؛ بیشتر  و کمتر از این فرکانس انسان احساس راحتی ندارد.

 ب)قرارپذیری- قرارپذیری سنجه چسبندگی تایر و جاده است. در برخورد با ناهمواری‌های جاده، چرخ‌ها تلاش می‌کنند تا از شکل پروفیل جاده پیروی کنند، اما ممکن است که از جاده کنده شود و در نتیجه سبب کاهش کنترل‌پذیری خودرو گردند. شاخص قرارپذیری نیروهای عمودی میان تایر و جاده است، که هر چه تغییرات آنها کمتر باشد، قرارپذیری مطلوبتری وجود دارد. قیود سیستم تعلیق که بیانگر جابجایی بیشینه مجاز میان محور و بدنه ( جابجایی اولیه سیستم تعلیق) و جابجایی میان محور و جاده ( جابجایی ثانویه سیستم تعلیق) است، نمایانگر رفتار و کیفیت قرارپذیری خودرو می‌باشد.

جابجایی نسبی میان محور و جاده نشانگر اندازه نیروی دینامیکی تایر است که کاهش آن سبب کاهش قرارپذیری (تماس چرخ و جاده) و در نتیجه کاهش فرمان‌پذیری خودرو می‌شود.

ج) برانگیختگی خودرو- چشمه‌های برانگیختگی لرزشی خودرو به دو گروه زیر تقسیم می‌شوند:

درونی : لرزه‌های موتور و خط رانش، نابالانسی چرخ و محور
بیرونی : ناهمواری جاده، نیروهای آیرودینامیکی

ناهمواری‌های سطح جاده از چاله گرفته تا برجستگی‌ها و فرورفتگی‌های آن که بطور کتره‌ای در سطح مسیر پخش شده‌اند، بزرگترین سرچشمه‌ لرزشهای بدنه خودرو می‌باشد که از طریق تایر و سیستم تعلیق به بدنه وارد می‌شود.

نیروهای دینامیکی مستقیما به خودرو اعمال می‌شوند، درحالیکه لرزشهای موتور و خط رانش از طریق پایه‌های لاستیکی[۴۳] و نیروهای دینامیکی حاصل از بالانس نبودن چرخ‌ها، از طریق سیستم تعلیق به بدنه اعمال می‌گردد.

د) احساس انسان- شاخص انسانی خوش‌سواری خودرو شتاب اعمالی به سرنشین است. این شتاب دربرگیرنده شتاب عمودی بدنه و شتاب زاویه‌ای کله‌زنی خودرو است. انجمن مهندسین خودرو[۴۴] استانداردهایی را برای مرزهای آسایشی و واکنش انسان به لرزه‌های اعمالی به صورت زیر دسته‌بندی کرده‌است:

حد آسایش: حدی که انسان می‌تواند اعمال معمولی روزمره را به راحتی انجام دهد.
حد خستگی یا راحتی: حدی که پس از آن انجام کارهای دقیق به خطر می‌افتد.
حد تحمل: حدی که پس از آن به انسان حالت سرگیجه و بیهوشی دست می‌دهد.

فرکانس طبیعی بدن انسان (حد آسایش) بر‌پایه استاندارد ایزو ۲۶۳۱ بین ۴تا ۸ هرتز است.

۳-۴-۳-فرمان‌پذیری

فرمان‌پذیری واژه‌ای برای نمایاندن رفتار گردشی خودرو بوده و بیانگر پاسخ خودرو به راننده و توانایی پایدارسازی مسیر حرکت در برابر نوفه[۴۵]‌ها و آشفتگی‌هاست. بطورکلی  فرمان‌پذیری سنجه‌ای از راحتی و سادگی کنترل خودرو است. بایستی توجه کرد که واژه خوش‌فرمانی به صورت متقابل به مفاهیمی‌مانند حرکات کناری[۴۶]، چرخش[۴۷] و واکنش سمتی[۴۸] اطلاق می‌شود. البته واژه‌های یاد شده ویژگی‌هایی عددی و کمی‌از خودرو در هنگام تغییر راستا و قرارگیری در برابر شتاب کناری‌اند، در حالیکه خوش‌فرمانی کیفیتی از خودرو است، که مرتبط با احساس راننده از خودرو بوده و بنابراین نه تنها ویژگی‌های سمتی و دینامیکی خودرو را، بلکه عملکرد کلی خودرو، راننده، جاده و… را نیز در بر می‌گیرد.

۳-۴-۴- پایداری

 

95,000 ریال – خرید

تمام مقالات و پایان نامه و پروژه ها به صورت فایل دنلودی می باشند و شما به محض پرداخت آنلاین مبلغ همان لحظه قادر به دریافت فایل خواهید بود. این عملیات کاملاً خودکار بوده و توسط سیستم انجام می پذیرد.

 جهت پرداخت مبلغ شما به درگاه پرداخت یکی از بانک ها منتقل خواهید شد، برای پرداخت آنلاین از درگاه بانک این بانک ها، حتماً نیاز نیست که شما شماره کارت همان بانک را داشته باشید و بلکه شما میتوانید از طریق همه کارت های عضو شبکه بانکی، مبلغ  را پرداخت نمایید. 

 

مطالب پیشنهادی:
  • مقاله مونتاژ خودرو
  • مقاله تعمیرات خودرو
  • مقاله انتخاب خودرو مناسب برای ایران
  • مقاله سیستم های مختلف برخی از خودروها
  • مقاله کمک فنرها
  • برچسب ها : , , , , , , , , , , ,
    برای ثبت نظر خود کلیک کنید ...

    براي قرار دادن بنر خود در اين مکان کليک کنيد
    به راهنمایی نیاز دارید؟ کلیک کنید
    

    جستجو پیشرفته مقالات و پروژه

    سبد خرید

    • سبد خریدتان خالی است.

    دسته ها

    آخرین بروز رسانی

      پنجشنبه, ۱۸ آذر , ۱۳۹۵
    
    اولین پایگاه اینترنتی اشتراک و فروش فایلهای دیجیتال ایران
    wpdesign Group طراحی و پشتیبانی سایت توسط دیجیتال ایران digitaliran.ir صورت گرفته است
    تمامی حقوق برایdjkalaa.irمحفوظ می باشد.