Σχεδιασμός και έλεγχος μαγνητορεολογικού αποσβεστήρα με εφαρμογή σε αυτοκίνηση

Η συγκεκριμένη διπλωματική εργασία πραγματεύεται τη μοντελοποίηση και την προσομοίωση της συμπεριφοράς ενός μαγνητορεολογικού αποσβεστήρα, ο οποίος σχεδιάστηκε για εφαρμογή σε αυτοκίνηση. Αρχικά, πραγματοποιήθηκε μαγνητοστατική ανάλυση του αμορτισέρ στο υπολογιστικό πρόγραμμα ANSYS Mechanical APDL μ...

Full description

Bibliographic Details
Main Author: Αθανασιάδης, Νικόλαος
Other Authors: Νικολακόπουλος, Παντελής
Format: Thesis
Language:Greek
Published: 2020
Subjects:
Online Access:http://hdl.handle.net/10889/12913
Description
Summary:Η συγκεκριμένη διπλωματική εργασία πραγματεύεται τη μοντελοποίηση και την προσομοίωση της συμπεριφοράς ενός μαγνητορεολογικού αποσβεστήρα, ο οποίος σχεδιάστηκε για εφαρμογή σε αυτοκίνηση. Αρχικά, πραγματοποιήθηκε μαγνητοστατική ανάλυση του αμορτισέρ στο υπολογιστικό πρόγραμμα ANSYS Mechanical APDL με τη μέθοδο των πεπερασμένων στοιχείων. Κατά τη διαδικασία της μαγνητοστατικής ανάλυσης απεικονίσαμε, αρχικά, τη γεωμετρία του αποσβεστήρα, κατά δεύτερον ορίσαμε τα φορτία που χρησιμοποιήσαμε ως εισόδους στο πρόγραμμα και τέλος λάβαμε τα αποτελέσματα, τα οποία ήταν οι τιμές της μαγνητικής επαγωγής (Β) και της μαγνητικής ισχύος (Η). Μετέπειτα, προχωρήσαμε στη CFD ανάλυση του αποσβεστήρα στο πρόγραμμα ANSYS Workbench, όπου επίσης χρησιμοποιήθηκαν πεπερασμένα στοιχεία. Αφού απεικονίσαμε τις δύο δεξαμενές του αμορτισέρ και θεωρήσαμε τις οριακές συνθήκες, προχωρήσαμε στην εισαγωγή των μεγεθών που χρησιμοποιήσαμε ως εισόδους στο πρόγραμμα και μετά τη διαδικασία της επίλυσης από το ANSYS Fluent, προέκυψαν οι τιμές για την κατανομή της πίεσης, της διατμητικής τάσης και της δύναμης τριβής στο εσωτερικό του αποσβεστήρα. Στο σημείο αυτό να αναφέρουμε πως τα μεγέθη που χρησιμοποιήθηκαν σαν είσοδοι στη CFD ανάλυση μεταβάλλονταν σχετικά με τις τιμές Β και Η που προέκυψαν από τη μαγνητοστατική ανάλυση. Επιπροσθέτως, προχωρήσαμε στην ανάπτυξη ενός συστήματος ελέγχου, μέσω ελεγκτή PID, για τη δύναμη τριβής που αναπτύσσεται στα τοιχώματα του εμβόλου του αποσβεστήρα, ώστε να ελαχιστοποιήσουμε το χρόνο επίτευξης της απαιτούμενης τιμής της. Τέλος, αναπτύξαμε δύο συστήματα ανάρτησης οχήματος στο Simulink του MATLAB, ένα παθητικό και ένα ημι-ενεργητικό, ώστε να συγκρίνουμε τον τρόπο με τον οποίο αποσβένουν μία ταλάντωση που προέρχεται από διέγερση λόγω ανωμαλίας του οδοστρώματος. Η διαδικασία της σύγκρισης πραγματοποιήθηκε για να ελεγχθεί το αν και κατά πόσον ο σχεδιασμός ενός μαγνητορεολογικού αποσβεστήρα πλεονεκτεί έναντι ενός συμβατικού παθητικού. Εν κατακλείδι, παρατέθηκαν τα συμπεράσματα στα οποία καταλήξαμε με το πέρας της μοντελοποίησης και της ανάλυσης του εν λόγω αποσβεστήρα.