بررسي پارامترهاي تأثيرگذار بر پايداري خودرو و بهينه‌سازي چندهدفه شاخص‌هاي ديناميكي آن

Investigating the Effective Parameters on Vehicle Stability and Multi-objective Optimization of its Dynamic Indices

واژگوني يكي از چالش‌هاي اساسي درزمينهٔ ايمني خودرو است كه باعث درصد زيادي از خسارات جاني و مالي در تصادفات جاده‌اي مي‌گردد. در بعضي از موارد مي‌توان ميزان احتمال وقوع واژگوني را كاهش داد ولي شاخص‌هاي ديگر مانند پايداري خودرو تحت‌الشعاع قرار مي‌گيرند. به همين جهت در اين پژوهش براي اينكه شاخص پايداري و واژگوني به‌صورت هم‌زمان بهبود يابد، از روش تركيبي تاپسيس و تاگوچي و وزن دهي آنتروپي استفاده گرديده است. ابتدا مدل ديناميكي خودرو انتخاب‌شده است. 13 پارامتر در 3 سطح شامل پارامترهاي ذاتي و هندسي خودرو و سيستم تعليق شناسايي شد. 27 سري آزمون به روش تاگوچي در نرم‌افزار ميني تب آماده شد اين پارامترها در نرم‌افزار كارسيم ارزيابي و شناسايي شدند. درنهايت با توجه به زاويه‌هاي نرخ چرخش حول محور Z و زاويه غلت بدنه، 6 پارامتر مهم به دست آمد. سپس 6 پارامتري كه در مرحله قبل حائز اهميت بودند را مشخص و مجدداً با روش تاگوچي، تعداد 25 آزمون در 5 سطح در نرم‌افزار كارسيم و بهينه‌سازي چندهدفه تاپسيس با وزن دهي آنتروپي انجام شد. نتايج نشان داد روش تركيبي پيشنهادي در سرعت km/h 80 باعث كاهش شاخص واژگوني به ميزان %29.2 ، زاويه غلت بدنه به ميزان%27.4 ، شتاب جانبي به ميزان %1 و نرخ زاويه چرخش حول محورZ به‌اندازه %1.9 شده است . مجدداً آزمون‌ها در سرعت‌هاي مختلف انجام گرديد. مشخص شد با افزايش سرعت درصد بهبود كليه شاخص‌ها كاهش مي‌يابد.

Rollover which causes a large number of deaths and pecuniary damages is one of the basic challenges in vehicle safety. If we can decrease the possibility of rollover in some conditions, probably other important indices are decreased like vehicle stability. It means that some indices are improved through the change of parameters but some of them are not. For this reason, to improve rollover and stability indices simultaneously, combined Topsis-Taguchi and Shannon Entropy methods were used in this paper. First, a whole vehicle as a dynamic model was chosen and to verify the most important parameters, 13 parameters in 3 levels including geometric and volumetric parameters were verified. 27 series of tests through the Taguchi method in Minitab software were prepared and evaluated in Carsim software for obtaining rolling angles and yaw rate around the Z axle. The six most important parameters in the previous level were distinguished and again 25 tests were conducted through the Taguchi method in 5 stages in Carsim Software and multi-objective optimization was conducted. Results showed the suggested method in 80km/h made rollover index, rolling angle, lateral acceleration, and yaw rate around Z axle be decreased as %28.9, %26.2, %0.3, %0.2, respectively. Again, the tests were conducted at different speeds and it was found that with increasing speed, the improvement percentage of all indicators decreases.