دفاعیه کارشناسی ارشد (مهندسی مکانیک) تحلیل ارتعاشی تسمه تایمینگ و بررسی اثر مکانیزم تسمه سفت کن بر پاسخ ارتعاشی آن
| تاریخ ارسال: 1404/11/29 |
دانشجو: آقای حمیدرضا زرگر طالبی
استاد راهنما: دکتر هادی صبوری
استاد راهنما: دکتر مهدی زمانیان
زمان: چهارشنبه ۲۹ بهمن ماه ۱۴۰۴ ساعت: ۱۱:۳۰
مکان: دانشکده فنی و مهندسی کلاس ۲۰۳
استاد راهنما: دکتر هادی صبوری
استاد راهنما: دکتر مهدی زمانیان
زمان: چهارشنبه ۲۹ بهمن ماه ۱۴۰۴ ساعت: ۱۱:۳۰
مکان: دانشکده فنی و مهندسی کلاس ۲۰۳
چکیده:
در این پایاننامه، به بررسی جامع رفتار دینامیکی و ارتعاشی سیستم انتقال قدرت تسمه تایمینگ خودرو پرداخته شده است. با توجه به نقش حیاتی این سیستم در هماهنگی دقیق حرکت میللنگ و میلبادامک و در نتیجه عملکرد صحیح موتور، اهمیت کنترل ارتعاشات و افزایش طول عمر تسمه تایمینگ از جنبههای کلیدی این پژوهش به شمار میرود. هدف اصلی، ارائه یک مدل ریاضی دقیق و کاربردی است که قادر به پیشبینی پدیدههای ناپایداری و ارتعاشی سیستم بوده و راهکاری عملی برای سرکوب ارتعاشات مخرب بدون نیاز به تغییرات اساسی در طراحی موتور ارائه دهد.
برای دستیابی به این هدف، یک مدل ریاضی جامع مبتنی بر معادلات حرکت پیوسته و مدل رئولوژیکی جامد استاندارد استخراج شده و با بهرهگیری از تکنیک متغیر داخلی برای مدیریت پدیده حافظهدار بودن ماده و روش گالرکین، به یک دستگاه معادلات دیفرانسیل معمولی غیرخطی در حوزه زمان تبدیل گردید. تحلیلهای عددی انجام شده، ضرورت در نظر گرفتن خواص ویسکوالاستیک ماده در مدلسازی را به اثبات رسانده و نشان دادهاند که مدلهای الاستیک خطی و غیرخطی، در شرایط تشدید، با واگرایی یا تخمین نامناسب دامنه ارتعاشات روبرو میشوند. علاوه بر این، اثر درگیری دندانه در فرآیند انتقال قدرت، بهویژه در دورهای پایین، نقش بسزایی در تحریک ارتعاشات و ایجاد ناپایداری دارد که این اثر نیز در مدلسازی لحاظ شده است.
نتایج شبیهسازیها نشان دادند که بهینهسازی مکانیزم تسمهسفتکن از طریق تنظیم پارامترهای میرایی و سختی فنر، با کاهش چشمگیر فرکانس طبیعی سیستم و دور کردن آن از ناحیه تشدید، منجر به کاهش قابل توجه دامنه ارتعاشات و بهبود پایداری دینامیکی سیستم میشود. مکانیابی بهینه سفتکن در وسط دهانه آزاد تسمه و لزوم وجود قابلیت میرایی در مکانیزم این قطعه نیز به اثبات رسیدهاند.
در نهایت، این پژوهش با تأکید بر رویکردی کمهزینه و قابل اجرا در صنایع خودروسازی، راهکاری عملی برای بهبود عملکرد و افزایش طول عمر سیستم تسمه تایمینگ ارائه میدهد. پیشنهادات آتی برای تحقیقات شامل توسعه مدلهای تحلیلی-تقریبی، تحلیل عمر خستگی، صحتسنجی آزمایشگاهی و توسعه مدل سهبعدی سیستم جهت بررسی دقیقتر پدیدههای پیچشی و لغزش در پولیها میباشد. این تحقیق با ارائه یک چارچوب جامع و ابزاری قدرتمند برای تحلیل و کنترل ارتعاشات سیستم تسمه تایمینگ، گامی مؤثر در راستای افزایش کارایی، کاهش هزینهها و بهبود کیفیت محصولات خودرویی به شمار میرود.
در این پایاننامه، به بررسی جامع رفتار دینامیکی و ارتعاشی سیستم انتقال قدرت تسمه تایمینگ خودرو پرداخته شده است. با توجه به نقش حیاتی این سیستم در هماهنگی دقیق حرکت میللنگ و میلبادامک و در نتیجه عملکرد صحیح موتور، اهمیت کنترل ارتعاشات و افزایش طول عمر تسمه تایمینگ از جنبههای کلیدی این پژوهش به شمار میرود. هدف اصلی، ارائه یک مدل ریاضی دقیق و کاربردی است که قادر به پیشبینی پدیدههای ناپایداری و ارتعاشی سیستم بوده و راهکاری عملی برای سرکوب ارتعاشات مخرب بدون نیاز به تغییرات اساسی در طراحی موتور ارائه دهد.
برای دستیابی به این هدف، یک مدل ریاضی جامع مبتنی بر معادلات حرکت پیوسته و مدل رئولوژیکی جامد استاندارد استخراج شده و با بهرهگیری از تکنیک متغیر داخلی برای مدیریت پدیده حافظهدار بودن ماده و روش گالرکین، به یک دستگاه معادلات دیفرانسیل معمولی غیرخطی در حوزه زمان تبدیل گردید. تحلیلهای عددی انجام شده، ضرورت در نظر گرفتن خواص ویسکوالاستیک ماده در مدلسازی را به اثبات رسانده و نشان دادهاند که مدلهای الاستیک خطی و غیرخطی، در شرایط تشدید، با واگرایی یا تخمین نامناسب دامنه ارتعاشات روبرو میشوند. علاوه بر این، اثر درگیری دندانه در فرآیند انتقال قدرت، بهویژه در دورهای پایین، نقش بسزایی در تحریک ارتعاشات و ایجاد ناپایداری دارد که این اثر نیز در مدلسازی لحاظ شده است.
نتایج شبیهسازیها نشان دادند که بهینهسازی مکانیزم تسمهسفتکن از طریق تنظیم پارامترهای میرایی و سختی فنر، با کاهش چشمگیر فرکانس طبیعی سیستم و دور کردن آن از ناحیه تشدید، منجر به کاهش قابل توجه دامنه ارتعاشات و بهبود پایداری دینامیکی سیستم میشود. مکانیابی بهینه سفتکن در وسط دهانه آزاد تسمه و لزوم وجود قابلیت میرایی در مکانیزم این قطعه نیز به اثبات رسیدهاند.
در نهایت، این پژوهش با تأکید بر رویکردی کمهزینه و قابل اجرا در صنایع خودروسازی، راهکاری عملی برای بهبود عملکرد و افزایش طول عمر سیستم تسمه تایمینگ ارائه میدهد. پیشنهادات آتی برای تحقیقات شامل توسعه مدلهای تحلیلی-تقریبی، تحلیل عمر خستگی، صحتسنجی آزمایشگاهی و توسعه مدل سهبعدی سیستم جهت بررسی دقیقتر پدیدههای پیچشی و لغزش در پولیها میباشد. این تحقیق با ارائه یک چارچوب جامع و ابزاری قدرتمند برای تحلیل و کنترل ارتعاشات سیستم تسمه تایمینگ، گامی مؤثر در راستای افزایش کارایی، کاهش هزینهها و بهبود کیفیت محصولات خودرویی به شمار میرود.
مطالب مشابه
دفعات مشاهده: 125 بار |
دفعات چاپ: 37 بار |
دفعات ارسال به دیگران: 0 بار |
0 نظر