A position optimization of a powertrain mounting system for a commercial vehicle in terms of vibration isolation
Ticari bir aracın güç grubu montaj sisteminin titreşim izolasyonu açısından konum optimizasyonu
- Tez No: 713261
- Danışmanlar: PROF. DR. MEHMET ÇEVİK
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Makine Mühendisliği, Mechanical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Titreşim kontrolü, parametrik optimizasyon, titreşim izolasyonu, güç aktarım organları, sonlu elemanlar analizi, Vibration control, parametric optimization, vibration transmissibility, powertrain mounting system, finite element analysis
- Yıl: 2022
- Dil: İngilizce
- Üniversite: İzmir Katip Çelebi Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 129
Özet
Araçlardaki titreşimi kontrol etmek, otomotiv sektöründe dayanıklılık ve müşteri memnuniyeti için en çok aranan konulardan biri olmuştur. Aynı şekilde, bir güç aktarma montaj sistemi (PMS), bir araçta titreşim kontrolü için çalışılacak ana sistemlerden biridir. Bu, hem güç aktarma sisteminin araç gövdesine bağlanması hem de motor kaynaklı titreşimin izolasyonu için kullanılır. Bazen her farklı motorşanzıman grubu için farklı sertlik ve sönüm değerlerine sahip bir takoz konfigürasyonu sağlamak ekonomik bir çözüm olmayabilir. Bu nedenle montajın statik ve dinamik yükleme koşullarına göre istenilen titreşim izolasyon oranında en uygun şekilde konumlandırılması ekonomik bir alternatif sunmaktadır. Bu çalışmada, statik yükleme durumları, Tork Dönme Ekseni (TRA) etrafındaki yuvarlanma modu frekansı, titreşim geçirgenlik oranı ve erken aşamadaki boyutsal kısıtlamalar dikkate alınarak bir halk otobüsünün PMS'sindeki her bir motor-şanzıman yatağının konumunun otobüsün ön tasarım aşamasında optimize edilmesi amaçlanmaktadır. Çalışmanın yaklaşımı göz önünde bulundurularak, öncelikle bir sonlu elemanlar (FE) modeli kurulmuş ve daha sonra bu model referans gerçek bir halk otobüsü üzerinde statik ve modal testler ile doğrulanmıştır. Doğrulanmış FE modeli aracılığıyla, başka bir halk otobüsü için yeni bir PMS tasarımı araştırılmıştır. Montaj yerleri, araç içindeki diğer bileşenlerle etkileşim olmaması şartıyla rastgele başlatılmıştır. İlk analizler, çalışmanın statik ve dinamik gereksinimleri açısından ön optimizasyon hesaplamaları olarak yapılmıştır. Ön optimizasyon sonuçları kullanılarak bir Deney Tasarımı çalışması olarak PlackettBurmann tasarımı yapılmıştır. Tasarım, her bir lokasyonun bir parametre olarak değiştirilmesine göre tepki fonksiyonlarının davranışının görüntülenmesini sağlayacak şekilde gerçekleştirilmiştir. Hyperstudy 2021.2 yazılımı kullanılarak optimizasyon öncesi FE modeline Çok Amaçlı Genetik Algoritma uygulanmıştır. Çalışmamızın sonucunda, parametrik optimizasyon öncesi %33 olan PMS'nin titreşim izolasyon oranı, %72'ye yükseltilmiştir.
Özet (Çeviri)
Controlling vibration on vehicles have been one of the most popular issues in automotive sector for durability and customer satisfaction. Likewise, a powertrain mounting system (PMS) is one of the main systems to be studied for vibration control in a vehicle. That is used both for the connection of the powertrain system to the vehicle body and for the isolation of engine-induced vibration. Sometimes, it may not be an economical solution to provide a mount configuration with different stiffness and damping values for each different engine-transmission group. Therefore, the most suitable positioning of mount according to the static and dynamic loading conditions in a desired vibration isolation rate is the one that offers an economical alternative. In this study, it is aimed to optimize the position of each engine-transmission mount within the PMS of a public bus considering static loading cases, roll mode frequency around the Torque Roll Axis (TRA), vibration transmissibility ratio and dimensional constraints in the early design phase of the bus. Considering the approach of the study, a finite element (FE) model was first set and then validated by static and modal tests on a reference real public bus. Utilizing the validated FE model, a new PMS design for another public bus was investigated. Mount locations were randomly initialized provided that there will be no interference with other components within the vehicle. First analyses were conducted as preoptimization calculations in terms of static and dynamic requirements of the study. A Plackett-Burmann design was conducted as a Design of Experiment study using the pre-optimization results. The design was developed to screen the behavior of response functions by means of changing each location as a parameter. Multi-Objective Genetic Algorithm was applied into pre-optimization FE model using the software Hyperstudy 2021.2. As a result of our study, the vibration isolation ratio of the PMS, which was 33% before the parametric optimization, was increased to 72%.
Benzer Tezler
- Bir dizel motor ve şanzıman grubunda burulma titreşimlerinin modellenmesi ve tıkırtı sesi değerlendirmesi
Torsional vibration modelling of a diesel powertrain system and rattle investigation
EMRE ÖZDEMİR
Yüksek Lisans
Türkçe
2017
Makine Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. KENAN YÜCE ŞANLITÜRK
- Otomatik transmisyon vites değişim tepkilerini objektif olarak değerlendirmeye yönelik model bazlı yaklaşım geliştirilmesi
A model based approach for objective evaluation of automatic transmission shift quality
HİLMİ ERSİN OKTAR
Yüksek Lisans
Türkçe
2020
Makine Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ÖZGEN AKALIN
- Predictive powertrain control
Tahmine dayalı güç aktarma sistemi kontrolü
UFUK LALEK
Yüksek Lisans
İngilizce
2022
Mekatronik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMekatronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ İLKER ÜSTOĞLU
- Hibrid elektrikli araçlar için enerji yönetim sistemleri
Energy management system for hybrid electric vehicles
EMRE KURAL
Doktora
Türkçe
2015
Makine Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. BİLİN AKSUN GÜVENÇ
- Dört silindirli içten yanmalı bir motorda titreşim izolasyonu
Vibration isolation of a four cylinder internal combustion engine
BARBAROS ERKOPAN
Yüksek Lisans
Türkçe
2017
Makine Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. HİKMET ARSLAN