شبيه‌سازي و ارزيابي تجربي دسته موتور هيدروليكي مگنتوريولوژيكال

Simulation and experimental evaluation of a magneto-rheological hydraulic engine mount

يكي از معايب دسته موتورهاي الاستومري ايده‌آل نبودن سفتي ديناميكي آنها مي‌باشد. موتور در شرايط بارگذاري ضربه‌اي نيازمند نگه‌دارنده‌اي سخت بوده تا از حركات بيش از اندازه آن جلوگيري كند ولي در فركانس‌هاي بالا كه دامنه ارتعاشات پايين است، قرارگيري موتور بر روي نگه‌دارنده‌هايي نرم باعث كاهش ارتعاشات انتقالي به بدنه خودرو مي‌شود. در دسته موتورهاي شبه فعال، با تغيير در پارامترهاي سيستم نظير سفتي و استهلاك هدف مورد نظر تحقق مي‌يايد. با استفاده از سيال مگنتوريولوژيكال در دسته موتور شبه‌فعال، امكان تغيير در استهلاك سيستم با اعمال ميدان مغناطيسي به وجود مي‌آيد. دسته موتور ارايه شده در اين مقاله، دسته موتوري مگنتوريولوژيكال مي‌باشد كه قابليت تغيير در ميزان استهلاك سيستم را با روشن و خاموش نمودن جريان ورودي به سيم‌پيچ مغناطيسي فراهم مي‌آورد. افت فشار سيال، ناشي از عبور آن از مجراي تحت ميدان مغناطيسي، دسته موتور را از نظر ديناميكي سخت‌تر مي‌كند. در اين طرح كاربرد سيال مگنتوريولوژيكال براي ايجاد تغيير در خواص استهلاكي سيستم به خوبي نشان داده شده است. شبيه‌سازي ارتعاشي دسته موتور با در نظر گرفتن اثرات استهلاك سيال مگنتوريولوژيكال در حالت قرارگيري در ميدان مغناطيسي صورت پذيرفته و نتايج حاصل با نتايج حاصل از آزمايش مقايسه شده است.

Hydraulic engine mounts are applied to the automotive applications to isolate the frame from the high frequency noise and vibration produced by the engine. It also designs to reduce the engine shake motions from the road distribution usually occurred at low frequencies. This implies that the stiffness and damping properties of the engine mount should be amplitude- and frequency- dependent. In the semi-active engine mounts this task will be done by changing the mount parameters such as stiffness and damping. Magneto-rheological fluids are used in the mounts to change their damping by applying the magnetic field. When the current is applied to the electromagnet and the magnetic field is present, the behavior of the magneto-rheological mount is changed by the magneto-rheological effects. In this paper, a prototype magneto-rheological mount was built and experimentally evaluated. Also, the mathematical model of the mount was developed to represent the dynamic behavior of the engine mount system. The model was numerically solved based on the prototype parameters and simulated in MATLAB. The experimental results were used to verify the model in predicting the mount characteristics.