Taşıt titreşim kaynağı tespit yöntemleri ve uygulaması
Determinaton methods of vehicle vibration sources, and the application
- Tez No: 507501
- Danışmanlar: PROF. DR. İSMAİL AHMET GÜNEY
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Makine Mühendisliği, Mechanical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2018
- Dil: Türkçe
- Üniversite: İstanbul Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Makine Dinamiği, Titreşimi ve Akustiği Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: 73
Özet
Bu çalışmada bir taşıt titreşim probleminin kaynağını tespit etmek için yapılması gereken temel kontroller ve teorisi anlatılmış; daha sonra da 8x8 bir askeri araçta görülen titreşim probleminin tespitinde bu yöntemlerin uygulaması gösterilmiştir. Literatür araştırmalarından elde edilen veriler doğrultusunda, taşıtların titreşim kontrolünde öncelikle, temel titreşim kaynağı motor olduğu için; motora doğrudan bağlı parçaların doğal frekansları kontrol edilir. Motor tahrik frekansı aralığında bir doğal frekans olmamalıdır, aksi takdirde motor tahriğinden kaynaklı olarak rezonans meydana gelebilir. İkinci temel kontrol, güç aktarma elemanlarının burulma titreşimleri ile ilgilidir. Tahriğin başladığı yer olan motordan, taşıt hareketinin oluştuğu tekerleğe kadar olan tüm dönen elemanların, burulma yönündeki doğal frekansları kontrol edilir. Problemin hissedildiği frekans aralığında rezonansa sebep olacak bir burulma modunun olup olmadığı tespit edilir. Çalışmada bahsedilen diğer bir kontrol ise motor ve şanzıman ikilisinin gövde bağlantı takozlarının titreşim geçirgenlik analizleridir. Burada, takozların titreşim sönümleme işlevlerini ne kadar yerine getirebildiği tespit edilir. Takozların taşıdığı kütle, kütle merkezinin konumu, takozların bağlantılarının rijitliği ve bağlantı bölgesinin rijitliği takoz geçirgenliğini etkileyen parametrelerdir. Takozun iyi bir sönüm yaptığını söyleyebilmek için takoz bağlantısının aktif ve pasif tarafından alınan ivme ölçümlerinin arasında en az 10 – 15 dB kadar fark olmalıdır. Tüm bu yöntemler, bir 8x8 askeri aracın titreşim probleminin kaynağını tespit etmek üzere uygulanmıştır. Bu uygulamalar sırasında, motor bağlantıları ve motora direkt bağlı parçaların doğal frekansları motor tahrik frekansı aralığının dışında hesaplanmıştır. Güç aktarma organlarının burulma modları da benzer şekilde, titreşim probleminin hissedildiği frekans aralığı olan 70 – 100 Hz arasında saptanmamıştır. Son olarak, güç paketi bağlantı takozları geçirgenlik analizi için, motor kompartımanının sonlu elemanlar analiz modeli genişletilerek bölgenin rijitliği gerçeğe en yakın olacak şekilde modellenmiştir. Gerçekleştirilen frekans cevap analizleri sonucunda takozların aktif ve pasif bölgelerinin frekans cevap fonksiyonları elde edilmiştir. Bu fonksiyonlar karşılaştırıldığında sağ ön takoz bağlantısında 70 – 100 Hz arasında negatif geçirgenlik oluştuğu gözlemlenmiştir. Analizlerden elde edilen bu geçirgenlik problemini fiilen de tespit etmek ve analiz modelinin test ile korelasyonunu sağlamak için operasyonel ve statik bazı testler gerçekleştirilmiştir. Operasyonel testler sırasında güç paketi takozlarının aktif ve pasif bölgelerinden toplanan ivme değerleri karşılaştırıldığında; analizdekine benzer şekilde, sağ ön takozda 70 – 100 Hz aralığıda negatif geçirgenlik görülmüş, ve bu frekans aralığında gövdede hissedilen ivme değerlerinde de artış görülmüştür. Statik olarak gerçekleştirilen modal testlerde de görülen sağ ön takoz bölgesinde 70 – 100xx Hz'de görülen doğal frekans bu bölgede bir rezonans olduğunu doğrulamıştır. Ve ivme değerlerinin artış gösterdiği bölge şanzıman çıkış devrine göre 2.mertebe üzerinde görüldüğünden; rezonansı tahrik edenin şazıman çıkış şaftının bağlantı açısı tasarımı olduğunu işaret etmektedir.
Özet (Çeviri)
In this study, basic controls and theory to detect the source of a vehicle vibration problem are explained; then the application of these methods in the detection of the vibration problem in an 8x8 military vehicle has been shown. To do this, a large literature search was first carried out, in which tests and analyzes were used to find the vibration in the vehicle and the source of the noise that caused this vibration. In the light of the information obtained from the literature, firstly vehicle-related analyzes were carried out; the analysis model was verified with the help of tests and the source of the problem was investigated. In the direction of the data obtained from the literature studies, first of all, in the vibration control of the vehicles, the basic vibration source is the engine; the natural frequencies of parts directly connected to the engine are checked. There should not be a natural frequency in the drive frequency range, otherwise it may resonate due to the engine drive. The second basic control concerns the torsional vibrations of the power transmission elements. The natural frequencies in the direction of torsion of all rotating elements, (beginning from the engine which starts excitation, up to the wheel of the vehicle motion) are controlled. The powertrain is completely reduced to the mass - spring system. The stiffnesses used are the stiffness in the direction of torsion, and the inertias are in the direction of rotation. The directions, except the direction of the powertrain's rotation, are considered constant. By using these informations, modal analysis is run. And, it should been determined whether there is a torsional mode which will cause resonance in the frequency range where the rotation speed. Another control referred to in the study is the vibration attenuation analysis of the body linkage mounts of the engine and transmission pair. Here, it is determined how much the mounts can fulfill the vibration damping functions. The masses carried by the mounts are the parameters affecting the position of the center of mass, the rigidity of the connections of the mount and the rigidity of the connection zone. One accelerometer is connected to active and passive zones. The active side is driven by applying a force. The values read on each accelerometer are then normalized to the applied force. It is to calculate the transfer function, or in other words, the frequency response function. These frequency response functions are compared for the active and passive sides. If the passive side has more acceleration value than the active side due to the unit strength, it is concluded that the region between the active and the passive is the effect of vibrating in the power pack mounts in our work. Conversely, if less acceleration is achieved on the passive side, the vibration is damped in the active - passive connection. Additionally, in order to be able to say that the mount has a goodxxii attenuation, there must be a difference of at least 10 - 15 dB between the acceleration measurements taken by active and passive mount connection. The damping performances of the mounts can also be obtained operationally. Accelerometers are positioned as if they were in the last method. The results are also evaluated by comparing the accelerations on the active and passive sides. The difference, however, is that the acceleration values are not normalized depending on the force. The point to note is that an operational cycle check must be done to drive all frequencies. All these methods have been applied to detect the source of the vibration problem of an 8x8 military vehicle by analaysis and tests. During these applications, firstly finite element model was prepared for the engine, the transmission and their connections. There is a cradle to carry the powerpack and the auxiliary systems. And, the cradle was also added on FE model. The analysis model was prepared by considering boundary conditions as fixed at the body connection points. After modal analysis of the power pack's cradle, it is calculated no natural frequency that belongs to connections of the power pack between 70 – 100 Hz. Secondly, one dimensional analysis model was prepared for the powertrain. From the engine up to the wheel, every parts were used as inertia or rotational spring. Modal analysis was run with boundary conditions free in only the direction of rotation. The torsional modes of the powertrain were similarly not detected between 70 - 100 Hz, which is the frequency range at which the vibration problem is felt. As the third, attenuation analyzes were conducted to check how well the power pack mounts could fulfill their damping functions. For this, the body and other equipment in the engine compartment are added in detail to the finite element model. So, finite element model of the engine compartment is modeled so that the stiffness of the zone is closest to reality. With this model, natural frequencies were calculated by performing modal analysis first. Then, the mount attenuation was examined by calculating the frequency response functions of the active and passive regions of the mounts. It was seen that frequency response functions were compared for active and passive regions for each mount; the right front mount acts as a negative attenuation around 70 - 100 Hz. Turning to the results of modal analysis; it has been found that the cause of this negative attenuation problem is a mode of body sheet, which affects the right front - body connection region of the power pack carrier structure. Finally, the mount damping performances were checked with operational tests on different conditions, and the characterization of the problem was determined by the acceleration measurements taken on the vehicle. And then, it is detected attenuation problem obtained from the analyzes and to correlate the analysis model with the test. When the acceleration values collected from the active and passive regions of the powerpack mounts are compared during the operational tests, similar to the analysis, there was a negative attenuation in the range of 70 - 100 Hz on the right front mount, and the acceleration values felt in the body in this frequency range also increased. The natural frequency seen at 70 - 100 Hz in the right front mount region, which is also seen in the statically performed modal tests, confirms a resonance in this region. Andxxiii since the region where the acceleration values are increasing is seen on the 2nd order compared to the transmission output speed. All these analysis and testing studies show that the vibration in the vehicle is caused by the resonance of the right frontal sheet in the engine compartment. The driver of this resonance is the unbalance created by the connection angle of the cardan shaft between the transmission and the transfer box. Becaouse the connection angle design of the output shaft excites the resonance, it is the revisions that need to be made to reduce the shaft angle and to fix the problem of stiffening the sheet so that the resonance of the body sheet can be removed.
Benzer Tezler
- Taşıt iç ortam gürültüsünün laboratuvar ortamında oluşturulması
Creation of the vehicle interior noise in the laboratory
BURÇİN BAŞEĞMEZ
Yüksek Lisans
Türkçe
2012
Makine Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. İSMAİL AHMET GÜNEY
- Dizel jeneratörlerin koherens fonksiyonu ile ses ve titreşim analizi
Sound and vibration analysis of diesel generators with coherence function
UĞUR ÖLMEZ
Yüksek Lisans
Türkçe
2018
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul ÜniversitesiElektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ NEVRA BAYHAN
- Taşıt kapı sızdırmazlık profillerinin akustik incelenmesi
On the acoustical investigation of vehicle door seals
AHMET ÇAĞLAYAN
Yüksek Lisans
Türkçe
2016
Makine Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. HALUK EROL
- Theoretical and experimental vibration analysis of steering wheel of a heavy commecial vehicle
Bir ağır ticari vasitada direksiyon titreşiminin teorik ve deneysel i̇ncelemesi
BEGÜM DEREBAY
Yüksek Lisans
İngilizce
2014
Makine Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ADİL YÜCEL
- Yalova Üniversitesi yerleşkelerindeki elektrik tesislerinin güç kalite analizi
Power quality analysis of electrical facilities at Yalova University campuses
İSMAİL ASLAN
Yüksek Lisans
Türkçe
2023
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiYalova ÜniversitesiElektrik ve Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. SUNAY TÜRKDOĞAN