Parametric synthesis of car suspension

Євген Александров; Владислав Шаповаленко; Владислава Байдала

doi:10.30977/AT.2019-8342.2022.50.0.02

Автор(и)

Євген Александров Харківський національний автомобільно-дорожній університет, 61002, Україна, м. Харків, вул. Ярослава Мудрого, 25., Україна https://orcid.org/0000-0001-7525-6383
Владислав Шаповаленко Харківський національний автомобільно-дорожній університет, 61002, Україна, м. Харків, вул. Ярослава Мудрого, 25., Україна https://orcid.org/0000-0002-5770-0740
Владислава Байдала Харківський національний автомобільно-дорожній університет, 61002, Україна, м. Харків, вул. Ярослава Мудрого, 25., Україна https://orcid.org/0000-0001-8836-6784

DOI:

https://doi.org/10.30977/AT.2019-8342.2022.50.0.02

Ключові слова:

проектування підвіски, підвіска автомобіля, плавність руху, динамічна система

Анотація

Проблема. Під час руху транспортного засобу з комфортними налаштуваннями підвіски велика ймовірність того, що такі налаштування можуть привести по перше до дискомфорту водія та пасажирів по друге в поворотах є велика ймовірність перевороту автомобіля. Більш жорстка підвіска призводить до дискомфорту під час руху по дорожніх нерівностям. Для вибору оптимальних параметрів підвіски автомобіля необхідно враховувати різні параметри підвіски автомобіля її налаштування та особливості дорожнього покриття. Ціль. Вирішення задачі вибору значень варійованих пара-метрів підвіски автомобіля - коефіцієнтів жорсткості пружних елементів і середніх значень коефіцієнтів демпфування амортизаторів, які забезпечують комфортний стан водія і пасажирів під час руху транспортного засобу. Методологія. Підходи прийняті в роботі для рішення поставлених задач ґрунтуються на алгоритмічному методі параметричного синтезу динамічних систем. Результати. Отримані максимальні значення узагальнених координат, швидкостей і прискорень підресореної частини корпусу автомобіля, а також мінімальні значення функціоналів, за допомогою співвідношень можливо оці-нити значення вагових коефіцієнтів адитивного функціоналу заснованого на використанні процедури Optimization Toolbox програмного пакета MATLAB або процедури Minimize програмного пакету MathCAD. За допомогою алгоритмічного методу рішення задачі параметричного синтезу динамічної системи можливо повністю автоматизувати. Аналіз процесу з заданими коефіцієнтами дозволяє виявити високу ефективність демпфірування вертикальних коливань підресореної частини кузова автомобіля. Амплітуди лінійного переміщення центру мас корпусу не перевищує 0,02 м, а амплітуда узагальненої швидкості коливань центру мас підресореної частини корпусу не перевищує величини 0,08 м‧с-1. Оригінальність. Отримані параметри дозволяють мінімізувати час на підбір середніх значень при проектуванні підвіски транспортного засобу. Практична цінність. Результати можуть бути рекомендовані під час вивчення особливостей проектування підвісок транспортних засобів. Завдяки оптимізації програмного пакета MATLAB можливе моделювання при різних параметрах підвіски.

Біографії авторів

Євген Александров, Харківський національний автомобільно-дорожній університет, 61002, Україна, м. Харків, вул. Ярослава Мудрого, 25.

д.т.н., проф. каф. автомобілів ім. А.Б. Гредескула

Владислав Шаповаленко, Харківський національний автомобільно-дорожній університет, 61002, Україна, м. Харків, вул. Ярослава Мудрого, 25.

асистент, каф. автомобілів ім. А.Б. Гредескула

Владислава Байдала, Харківський національний автомобільно-дорожній університет, 61002, Україна, м. Харків, вул. Ярослава Мудрого, 25.

аспірант кафедри технології машинобудування та ремонту машин

Посилання

Тарасик, В. П. (2019). Фізичні основи процесу демпфування коливань в системі підресорювання автомобіля. Вісник Білорусько-Російського університету №1(62). Tarasik V., (2019). Fіzichnі osnovi procesu dempfuvannya kolivan' v sistemі pіdresoryuvannya avtomobіlya. [Physical basics of the process of damping oscillations in the system of vehicle suspension] Vіsnik Bіlorus'ko-Rosіjs'kogo unіversitetu №1(62). [in Ukraine].

Нгуен Х. Т., (2019). Исследование влияния параметров системы подвески и условий эксплуатации на плавность движения автомобиля. Вестник Машиностроение и машиноведение №19. Nguyen H. (2019). Issledovanie vliyaniya parametrov sistemy podveski i uslovij ekspluatacii na plav-nost' dvizheniya avtomobilya [Study of the influence of the parameters of the suspension system and operating conditions on the smoothness of the vehicle] Vestnik Mashinostroenie i mashinovedenie №19. [in Russian].

Неволин Д. Г. (2018). Повышение устойчивости, управляемости и плавности хода автопоездов. Сборник статей. Автомобильная индустрия №3. Nevolin D. (2018). Povyshenie ustojchivosti, upravlyaemosti i plavnosti hoda avtopoezdov [Іmprovement of stability, controllability and ride trains due to improvements] Sbornik statej. Avtomobil'naya industriya №3. [in Russian].

Горелов В. А. (2019). Методика прогнозирования ресурса торсионных валов систем подрессоривания транспортных машин. Сборник трудов. Машиностроение и транспорт: теория, технологии, производство №4 (127). Gorelov V. (2019). Metodika prognozirovaniya resursa torsionnyh valov sistem podressorivaniya transportnyh mashin [Method of evaluation of service life of torsional shafts within the suspension of transport vehicles] Sbornik trudov. Mashinostroenie i transport: teoriya, tekhnologii, proizvodstvo №4 (127). [in Russian].

Жилейкин М. М. (2019). Математические модели транспортных систем Сборник. Инновации и инвестиции №8. Zhileikin M. (2019). Matematicheskie modeli transportnyh sistem [Mathematical models of vehicle systems] Sbornik. Innovacii i investicii №8. [in Russian].

Тарасик В. П., Пузанов О. В. (2018). Оптимизация параметров подвески легкового автомобиля. Вестник. Белорусско-Российского университета №2(59). Tarasik V., Puzanova O. (2018) Optimizaciya parametrov podveski legkovogo avtomobilya [Optimization of the suspension parameters of a passenger car]. Vestnik. Belorussko-Rossijskogo universiteta №2(59). [in Russian].

Степанов Е. В. (2019). Оценка плавности хода автомобиля с гидроэластомерной подвеской. Труды НГТУ им. Р.Е. Алексеева №3(130). E.V. Stepanov (2019). Ocenka plavnosti hoda avtomobilya s gidroelastomernoj podveskoj [Evaluation of car ride comfort with hydroelastomer suspension] Trudy NGTU im. R.E. Alekseeva №3 (130). [in Russian].

Александров Е. Е. (2014). Математическое моделирование, системный анализ и синтез динамических систем. Учебное пособие. Харьков. НТУ «ХПИ». Aleksandrov E. E. (2014). Matematicheskoe modelirovanie, sistemnyj analiz i sintez dinamicheskih sistem. [Mathematical modeling, system analysis and synthesis of dynamic systems]. Uchebnoe posobie. Har'kov. NTU «HPI». [in Russian].

Александрова Т. Е. (2013). О единственности решения задачи параметрического синтеза линейной динамической системы с интегральным квадратичным критерием оптимальности. Весник Системы обработки информации. №7 (114). Aleksandrovа T. (2013). O edinstvennosti resheniya zadachi parametricheskogo sinteza linejnoj dinamicheskoj sistemy s integral'nym kvadratichnym kriteriem optimal'nosti. [On the uniqueness of the solution of the problem of parametric synthesis of a linear dynamical system with an integral quadratic optimality criterion] Vesnik Sistemy obrabotki informacii. №7 (114). [in Russian].

Александрова Т. (2004). Выбор оптимизируемого функционала в задачах параметрического синтеза систем стабилизации. Весник НТУ «ХПИ». Серия. Транспортное машиностроение №29 (1305). Aleksandrovа T. (2004). Vybor optimiziruemogo funkcionala v zadachah parametricheskogo sinteza sistem stabilizacii [The Choice of the Optimized Functional in Problems of Parametric Synthesis of Stabilization Systems]. Vesnik NTU «HPI». Seriya. Transportnoe mashinostroenie №29(1305). [in Russian].