بهینه‌سازی چندهدفه‌ی سیستم تعلیق نگهدارنده‌ی سازه‌ی آویزان داخل کانتینر کامیون تحت تحریک‌های پایه و شوک جاده
پذیرفته شده برای ارائه شفاهی ، صفحه 1-8 (8)
کد مقاله : 1089-ISAV2022 (R1)
نویسندگان
1دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه علم و صعت ایران، تهران، ایران.
2دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه علم و صنعت ایران، تهران، ایران.
چکیده
در پژوهش حاضر، هدف ارائه‌ی بهترین طراحی میرایی مکانیکی برای میراکردن ارتعاشات وارد بر یک جسم آویزان در یک سیستم ارتعاشی است که تحت تحریک پایه و شوک قرار می‌گیرد. مدل ارتعاشی درنظر گرفته شده به‌صورت دوبعدی شامل درجات آزادی حرکت عمودی اتاقک و جسم آویزان داخل آن، پیچ‌های آن‌ها و حرکت عمودی مرکز چرخ‌ها است. برای شبیه‌سازی این مدل دوبعدی، حالت دو اتصالی و سه اتصالی به سقف اتاقک درنظر گرفته شده است. همچنین فرکانس تحریک پایه با درنظر گرفتن پروفیل متوسط سطح جاده با طول موج 1.2 متر و سه سرعت10، 15 و 20 متر بر ثانیه برای تعیین فرکانس تحریک بالا و پایین لحاظ شده است؛ همچنین اعمال نیروی شوک در کسری از زمان به‌صورت تابع دلتای دیراک برای بررسی عملکرد هنگرها تحت تحریک‌های مختلف درنظر گرفته شده است. استخراج پارامتر مجهول طولی قرارگیری میرایی و فنرها نسبت به مرکز جرم جسم آویزان که معادل عملکرد هنگر را ایفاء می‌کنند و همچنین مقدار ضریب میرایی و سفتی معادل آن‌ها از برنامه‌نویسی در نرم‌افزار متلب به‌صورت کد بهینه‌سازی الگوریتم ژنتیک چندهدفه استفاده شده است. نتایج حاصل بهترین مقادیر این پارامترها با را درنظر گرفتن توابع هدف مینیموم نسبت انتقال نیرو به جسم آویزان داخل اتاقک نسبت به تحریک پایه و ماکزیموم کار استهلاکی سیستم ناشی از میرایی، مشخص می‌کند. نتایج برتری مدل بهینه شده برای سه اتصال را با توجه به کاهش ماکزیموم دامنه و طول زمانی میرا شدن ارتعاشات نشان می‌دهد.
کلیدواژه ها
Title
Multi-objective optimization of suspension system supporting the hanging structure inside container of truck under road base and shock excitations
Authors
mehrdad motavasselolhagh, shayan eyni, alireza rezvani, Roohollah Talebitooti
Abstract
In the current research, the aim is to provide the best mechanical damping design for damping the vibrations on a suspended object in a vibrating system that is subjected to base and shock excitations. The vibration model considered in two-dimensional form includes the degrees of freedom of vertical movement of the chamber and the hanging object inside it, their screws and the vertical movement of the center of the wheels. To simulate this two-dimensional model, two-connection and three-connection modes to the ceiling of the chamber are considered. Also, the base excitation frequency is taken into account by considering the average of the road surface profile with a wavelength of 1.2 meters and three speeds of 10, 15 and 20 meters per second to determine the high and low excitation frequency; Also, the application of shock force in a fraction of time in the form of Dirac's delta function is considered to check the performance of hangers under different stimulations. The extraction of the unknown longitudinal parameter of the placement of damping and springs relative to the center of mass of the suspended object, which perform the equivalent function of the hanger, as well as the value of the damping coefficient and their equivalent stiffness, has been used from programming in MATLAB software in the form of a multi-objective genetic algorithm optimization code. The results determine the best values of these parameters by considering the objective functions of the minimum ratio of force transfer to the suspended object inside the chamber compared to the base excitation and the maximum depreciation work done by the dampers in the vibrating system. The results show the superiority of the optimized model for three connections due to the reduction of the maximum amplitude and duration of vibration damping.
Keywords
vibrating system, road surface profile, Optimization, multi-objective genetic algorithm
مراجع
<p>1. A.C. Mitra, G.J. Desai, S.R. Patwardhan, P.H. Shirke, W.M. Kurne and N. Banerjee, "Optimization of Passive Vehicle Suspension System by Genetic Algorithm", Procedia Engineering 144, 1158-66 (2016).</p>
<p>2. B. Gadhvi, V. Savsani, V. Patel, "Multi-Objective Optimization of Vehicle Passive Suspension System Using NSGA-II, SPEA2 and PESA-II", Procedia Technology 23, 361-68 (2016).</p>
<p>3. A. Shirahatti, P.S.S. Prasad, P. Panzade and M.M. Kulkarni, "Optimal design of passenger car suspension for ride and road holding", Journal of the Brazilian Society of Mechanical Sciences and Engineering 30, 66-76 (2008).</p>
<p>4. M. Gobbi, F. Levi, G. Mastinu, "Multi-objective stochastic optimization of the suspension system of road vehicles", Journal of sound and vibration 298, 1055-1072 (2006).</p>
<p>5. D. Koulocheris, G. Papaioannou, D. Christodoulou, "Optimal design solution among pareto alternatives for vehicle nonlinear suspension system", Proceedings of 26th International Automotive Conference on Science and Mtor Vehicles (26th JUMV)" , Beograd, Serbia, (2017).</p>
<p>6. M. Mirzaei, R. Hassannejad, "Application of genetic algorithms to optimum design of elasto-damping elements of a half-car model under random road excitations", Proceedings of the Institution of Mechanical Engineers, Part K: Journal of Multi-body Dynamics 221, 515-526 (2007).</p>
<p>7. N. Nariman-Zadeh, M. Salehpour, A. Jamali and E. Haghgoo, "Pareto optimization of a five-degree of freedom vehicle vibration model using a multi-objective uniform-diversity genetic algorithm (MUGA)", Engineering Applications of Artificial Intelligence 23, 543-551 (2010).</p>
<p>8. A. Jamali, H. Shams, M. Fasihozaman, "Pareto multi-objective optimum design of vehicle-suspension system under random road excitations", Proceedings of the Institution of Mechanical Engineers, Part K: Journal of Multi-body Dynamics 228, 282-293 (2014).</p>
<p>9. D. Koulocheris, G. Papaioannou, D. Christodoulou, "An approach for multi-objective optimization of vehicle suspension system", IOP Conference Series: Materials Science and Engineering 252, (2017)</p>