كاربرد ميراگرهاي نامتقارن غيرخطي در طراحي بهينه پارامترهاي سيستم تعليق غيرفعال خودرو تحت تحريك اتفاقي جاده

Application of nonlinear asymmetrical damper in the optimal design parameters of passive suspension under random excitation

سيستم تعليق غيرفعال به دليل مصرف پايين انرژي و هزينه كمتر در اكثر خودروها استفاده مي شود. بنابراين امروزه چالشي در ادبيات فن، در جهت افزايش قابليت هاي آن وجود دارد. هدف از اين تحقيق، ارايه روشي جديد براي طراحي بهينه چندهدفه سيستم تعليق خودرو بر اساس استفاده از ميراگرهاي نامتقارن (غيرخطي) است. از اين‌رو نشان داده مي شود كه استفاده از اين نوع ميراگرها با قدرت انتخاب دو نوع ضريب ويسكوز يكي در هنگام فشردگي و ديگري در هنگام باز شوندگي سبب ارايه طرحي بهينه نسبت به طرح‌هاي موجود در ادبيات فن كه بر مبناي ميراگرهاي متقارن است، خواهد شد. به اين منظور خودرو به‌صورت يك مدل كامل يازده درجه آزادي كه تحت ناهمواري هاي اتفاقي جاده قرار دارد، مدل شده است. سپس از آنجا كه وظايف سيستم تعليق، كاهش دادن شتاب‌هاي عمودي وارد بر سرنشينان، محدوديت حركت كله زني، افزايش جاده پذيري و كاهش تغييرات فضاي كاري چهار چرخ خودرو است، مساله به‌صورت يك مساله بهينه سازي چندهدفه با اهداف متضاد فرمول بندي شده و با الگوريتم NSGA-II حل مي‌شود. نتايج بدست آمده حاكي از آن است كه استفاده از ميراگرهاي نامتقارن سبب ارايه طرحي بهينه تر نسبت به روش هاي بهينه سازي كه در آن‌ها از ميراگرهاي متقارن استفاده شده است، مي‌شود.

Passive suspension system is used in most vehicles due to its low energy consumption and low cost in most vehicles. Therefore, today enhancing the suspension system has become a challenge for engineers. The aim of this study is to present a new method for Multi-Objective design of vehicle suspension based on the use of asymmetrical dampers (Nonlinear). Hence, It is shown that using these types of dampers with a choice of two types of coefficient, one of which is in compression and the other in expansion will lead to a more optimal design compared to those in the literature. For this purpose, vehicle was modeled using full model with eleven degrees of freedom under random road excitation, then, since the tasks of suspension system are reduction of vertical acceleration exerted on passengers, reduction of pitch acceleration of sprung mass, improving road holding and reduction of the change of four wheel work space. Therefore, the problem is defined as a Multi-Objective problem with conflicting objectives which were formulated and solved by NSGA-II algorithm. The obtained results indicated that using asymmetrical dampers leads to more efficient design compared to those methods with symmetrical dampers.