Yol Taşıtları Ön Süspansiyon Sistemlerinin Bilgisayar Destekli Analizi Ve Optimizasyonu

Abstract

Süspansiyon sistemleri aracın yolla etkileşimini sağlayan sistemlerdir. Yoldan kaynaklanan titreşimlerin büyüklüğünü düşürürken aynı zamanda seyir dinamiği performansını da belirlemektedirler. Bu nedenle taşıt tasarımında önemli bir yere sahiptirler. Süspansiyon sistemlerinin tasarımında sistemin bir çok fonksiyona sahip olması nedeniyle, biniş konforu ve seyir dinamiği birbirleri ile çelişik ihtiyaçlar ortaya çıkarmaktadır. Bu nedenle en iyi çözüm tüm parametrelerin makul oranlarda karşılanması, bir optimizasyon şeklinde olmaktadır. Bu durum, tasarım çalışmalarında karmaşık modellerin ve analizlerin kullanılmasını gerektirir. Daha önce yapılmış tasarım çalışmalarında, tasarım mühendisleri, bu denli zor hedeflere ulaşabilmek amacıyla deneme-yanılma ile kişisel deneyime dayanan bilgilerden yararlanmışlardır. Bu gün bilgisayar teknolojilerindeki gelişmelere bağlı olarak karmaşık modellerin oluşturulması, simülasyonu ve analizi daha kolay hale gelmiştir. Bu çalışmada süspansiyon sistemi analizi ve simülasyonlarında ADAMS (Automatic Dynamic Analysis of Mechanical Systems) programı kullanılmıştır. Tez kapsamında, ADAMS içerisinde bir Çift Lades Kemiği ön süspansiyon sistemi oluşturulmuş, tasarım problemi tanımlanarak süspansiyon sisteminin düşey hareketleri esnasındaki davranışı simülasyonlar yardımıyla incelenmiştir. Bu simülasyonlarda sistemin düşey hareketlerine karşılık tekerlek açılarındaki değişim miktarları ve süspansiyon sisteminin ani dönme merkezi ile ilgili verilerin grafikleri elde edilmiştir. Sistemin amaç fonksiyonları doğrultusunda optimizasyonu yapılmış ve optimum sonuçların bütün bir taşıt modeli kullanılarak şerit değiştirme simülasyonu yardımıyla seyir dinamiği üzerindeki etkileri araştırılmıştır.Vehicle suspension systems supply the interaction between the vehicle and the road. Suspensions reduce shock and vibration transferred from the road to the body and also determine the handling and dynamic characteristics of vehicles. For these reasons suspension systems have a crucial role in vehicle design. Because of various functions of suspension systems, ride comfort and handling have contradictory requirements. For this reason, the best solution is to find compromise solution through optimization. This has to be done using very complicated and sophisticated models. In previous days designers used to achieve these hard targets by trial and error and experience. Today, depending on developments of computer technology, design, analysis and simulation of more sophisticated models has become an easier task. In this study, suspension system analysis and simulations have been performed using ADAMS (Automatic Dynamic Analysis of Mechanical Systems) computer program. In this thesis, a Double Wishbone suspension system was modeled and then analyzed during a full range of vertical movement between the bump and rebound positions using simulations. In these simulations, variations of wheel angles and roll centers were investigated as functions of the vertical displacement of the wheel center. Suspension optimization was carried out to minimize an objective function and influence of optimal solution on full vehicle handling and dynamics was also investigated during a single lane change maneuver.