TİCARİ ARAÇ GELİŞTİRME PROJESİ KAPSAMINDA DİNAMİK MODELİN TESTLER İLE DOĞRULANMASI

Ebat: px

Şu sayfadan göstermeyi başlat:

Download "TİCARİ ARAÇ GELİŞTİRME PROJESİ KAPSAMINDA DİNAMİK MODELİN TESTLER İLE DOĞRULANMASI"

Ebru Birol
8 yıl önce
İzleme sayısı:

1 TİCARİ ARAÇ GELİŞTİRME PROJESİ KAPSAMINDA DİNAMİK MODELİN TESTLER İLE DOĞRULANMASI Baki Orçun ORGÜL, Mustafa Latif KOYUNCU, Sertaç DİLEROĞLU, Harun GÖKÇE Hexagon Studio Araç Mühendisliği Bölümü OTEKON Otomotiv Teknolojileri Kongresi Haziran 2010, BURSA

DİLEROĞLU, Harun GÖKÇE Hexagon Studio Araç Mühendisliği Bölümü

2 Giriş Ticari araç geliştirme projesi kapsamında mevcut bir ticari aracın yük taşıma kapasitesinin arttırılması doğrultusunda aşağıdaki çalışmalar gerçekleştirilmiştir: ADAMS/CAR modelinin oluşturulması, Modelin doğrulanması amacıyla gerekli testlerin kurgulanması, Testlerin gerçekleştirilmesi, İlgili simülasyonların koşturulması ve sonuçların test sonuçlarıyla kıyaslanması, Testler kapsamında ölçülen büyüklükler referans alınarak ADAMS/CAR modelinin güncellenmesi, Ağırlık artışına paralel olarak doğrulanan ADAMS/CAR modeli ile yay ve gövde iyileştirme çalışmalarının gerçekleştirilmesi, ilgili parça/sistem değişikliklerinin belirlenmesi.

simülasyonların koşturulması ve sonuçların test sonuçlarıyla kıyaslanması, Testler kapsamında ölçülen büyüklükler referans alınarak ADAMS/CAR modelinin

3 ADAMS/CAR Modelinin Oluşturulması Aracın katı modeli, yay amortisör ve diğer elastik eleman özellikleri, ön arka ağırlık dağılımları temel alınarak ADAMS/CAR modeli oluşturulmuştur. Ön süspansiyon Fö s ol L T Fa s ol Ağırlık merkezi hesabı F KA Yay sabitinin belirlenmesi

temel alınarak ADAMS/CAR modeli oluşturulmuştur.

4 ADAMS/CAR Modelinin Oluşturulması Aracın katı modeli, yay amortisör ve diğer elastik eleman özellikleri, ön arka ağırlık dağılımları temel alınarak ADAMS/CAR modeli oluşturulmuştur. Araç ADAMS/CAR modeli - Boş Araç ADAMS/CAR modeli - Dolu Arka süspansiyon Ön süspansiyon Ön süspansiyon ve direksiyon sistemi

5 Test ve Doğrulama Aşaması Direksiyon simidi açısının ölçümü Direksiyon (steer angle) açısının kalibrasyonu Direksiyon açısının ölçümü Ön süspansiyon deplasmanlarının ölçümü Arka süspansiyon deplasmanlarının ölçümü İvme ve açısal hareketlerin ölçümü

açısının ölçümü Ön süspansiyon deplasmanlarının ölçümü Arka

6 Test ve Doğrulama Aşaması Veri toplayıcı Algılayıcı Adı Marka / Model Bağlantı Kanalı Alg. Seri Numarası Arka sağ ivme ölçer Entran HLSS / 2 / 8 Z02843 Arka sol ivme ölçer Entran HLSS / 2 / 7 Z02841 Ön sağ ivme ölçer Entran HLSS / 2 / 9 N02064 Ön sol ivme ölçer Entran HLSS / 2 / 10 N02099 Ön sağ ivme ölçer Dytran HLSS / 2 / Ön sol ivme ölçer Dytran HLSS / 2 / Arka sağ ivme ölçer Dytran HLSS / 2 / Arka sol ivme ölçer Dytran HLSS / 2 / Ön direksiyon alg. Waycon HLSS / 2 / Arka direksiyon alg. Waycon HLSS / 2 / Ön sol süspansiyon Penny & Giles HLSS / 2 / 3 KX69904 Ön sağ süspansiyon Penny & Giles HLSS / 1 / 3 KP42650 Arka sol süspansiyon Penny & Giles HLSS / 2 / 5 KX69904 Arka sağ süspansiyon Penny & Giles HLSS / 2 / 6 KX69904 Direksiyon sim. alg. Penny & Giles HLSS / 2 / 15 KX69904 Gövde ivme ölçer (x) Crossbow HLSS / 2 / 16 - Gövde ivme ölçer (y) Crossbow HLSS / 1 / 1 - Gövde ivme ölçer (z) Crossbow HLSS / 1 / 2 - GPS - Serial bus - Kullanılan test ekipmanları Yolcu ağırlığını simüle eden yükler

Ön sağ ivme ölçer Dytran HLSS / 2 / 12 4034 Ön sol ivme ölçer Dytran HLSS / 2 / 11 4037 Arka sağ ivme ölçer Dytran HLSS / 2 / 13 4038 Arka sol ivme ölçer Dytran HLSS / 2 / 14 4035 Ön direksiyon alg.

7 Test ve Doğrulama Aşaması Tamamlanan enstrümantasyon ve kalibrasyon çalışmalarını takiben, Adams/Car modelinin doğrulanması amacıyla gerekli test çalışmalarına geçilmiştir. Modelin doğrulanması için, 3 farklı tip testin gerçekleştirilmesine karar verilmiştir: 1. Paralel tekerlek gezinmesi 2. Sabit yarıçap ile dönüş 3. Değişken direksiyon (sinüs) girdisi

8 Test ve Doğrulama Aşaması Paralel Tekerlek Gezinmesi a b Boş / Ar. Tek. Mer. Yer Tek. Mer. Dav. Sol (b) (a) Ağırlık (kg) Dep. Öl * ,2 Arka aks yay ve lastik katılık hesabı Arka aks deplasman ölçümü Sol Ar. Alg. Dep. (mm) Akson Açısı ( ) Sağ Ar. Alg. Dep. (mm) Akson Açısı ( ) 1 6,398 5,8 11,123 9,5 6,239 18,3 11, , ,88 27,6 5,637 31,4 9,246 36,3 4,568 41,7 8,77 42,4 4,724 44,9 8,241 57,4 4,901 57,5 6,553 Arka aks deplasman ölçümü Arka lastik katılık grafiği

Arka aks deplasman ölçümü Sol Ar. Alg. Dep.

9 Test ve Doğrulama Aşaması Sabit Yarıçap ile Dönüş Sabit yarıçap ile dönüş testi gerçekleştirebilmek için gerekli en büyük yarıçapa sahip düz, eğimsiz ve engebesiz bir alan kullanılmıştır. Test, hem boş hem de dolu araçlar için sağa ve sola dönüş durumlarında, 5 km/h hız ile 50 km/h hızdeğerleri arasında, 5 km/h değerinde hız artışları göz önünde bulundurularak gerçekleştirilmiştir. Test # Dönüş Yönü Hedef Hız (km/h) GPS Hızı (m/s) Gyro Hızı (m/s) Hesaplanan Yanal İvme (m/s²) Ölçülen Yanal İvme (m/s²) Dönme (Yaw) Hızı (deg/s) Yalpalama Açısı (deg) Ön Sol (mm) Ön Sağ (mm) Arka Sol (mm) Arka Sağ (mm) Direksiyon Simidi (deg) Tekerlek (deg) Ön Yalpalama Açısı (deg) 10 sol 50-11,97 4,78-5,05-22, ,2-38,55 23, ,66-3, sol 45-11,12 4,12-5,16-24,27 4,08 47,7-42, , ,144-3, sol 40-11,28 4,24-4,75-22,74 3, ,4-37,35 24, ,14-2, sol 35-10,4 3,61-3,67-19,07 3,05 34,2-31,9-29,47 19, ,07-2, sol 30-9,83 3,22-3,46-18,65 2,68 31,8-32,8-27,53 16, ,41-2, sol 25-9,74 3,16-3,11-18,17 2,553 30,4-29,6-25,49 15, ,44-2, sol 20-9,76 3,18-3,2-18,18 2,826 27,2-27,4-25,25 17, ,08-1, sol 15-6,88 1,58-1,83-12,94 1,82 10,57 9, , sol 10-5,38 0,96-1,14-10,48 0,97 10,82-11,4-9,3 6, ,06-0, sol 5-4,22 0,59-0,49-7,39-3,89-3,8-3,7 1, ,98-0, sağ 5 3,76 3,85 0,49 0,05 7,7 - -3,1 2,49 4,28-2,1 188,6 7,244 0, sağ 10 4,99 4,57 0,70 0,93 9,26-0,87-7,4 7,69 7,3-4, ,21 0, sağ 15 6,22 5,4 0,97 1,53 12,27-1,48-12,04 12, ,74 244,4 9,1 0, sağ 20 7,77-0,00 2,35 16,24-1, ,15 16,77-12, ,06 1, sağ 25 8,85 8,56 2,44 3,26 18,9-2,78-26,26 30,08 22,74-17, ,12 1, sağ 30 9,26 9,4 2,95 4,25 21,65-3,28-26,97 30,08 22,46-17, , sağ 35 10,55 10,4 3,61 4,07 21,14-3,57-31,92 40,83 28,77-22, ,38 2, sağ 40 11,21 10,48 3,66 4,46 22,63-3,76-36, ,88-24,98 239,8 8,2 2, sağ 45 10,39 10,3 3,54 4,51 22, ,35 44,32 30,31-23,68 244,4 7,97 2, sağ , sağ 50 13,38 13,17 5,78 5,9 24,6-5,1-42,18 62,11 38,54-33, ,16 3, Sabit yarıçapta dönüş testi sonuçları

Test # Dönüş Yönü Hedef Hız (km/h) GPS Hızı (m/s) Gyro Hızı (m/s) Hesaplanan Yanal İvme (m/s²) Ölçülen Yanal İvme (m/s²) Dönme (Yaw) Hızı (deg/s) Yalpalama Açısı (deg) Ön Sol (mm) Ön Sağ (mm) Arka

10 Test ve Doğrulama Aşaması

11 Test ve Doğrulama Aşaması Değişken Direksiyon Girdisi Düzveuzunbiryolda,sabithız ile ilerleme esnasında ani direksiyon girdileri uygulanmıştır(1sve90 gibi). Test, 20 km/h 30 km/h 40 km/h 50 km/h hız değerleri için tekrarlanmış, düzgün yarıçap ile dönüş testinde olduğu gibi gerekli durumlarda vites değiştirilmiştir. Yanal İvme (m/s2) Yanal İvme - Zaman Zaman (s) Yalpalama açısı (deg) Gövde yalpalama açısı - Zaman Zaman (s)

Test, 20 km/h 30 km/h 40 km/h 50 km/h hız değerleri için tekrarlanmış, düzgün yarıçap ile dönüş testinde olduğu gibi gerekli

12 ADAMS/CAR Modelinin Güncellenmesi Dir. Sim. Açısı ( ) Ön Alg. Arka Alg. Tekerlek Açısı ( ) Çevrim Oranı ,9456 9, , ,0346 8, ,652-7, ,266 5, , ,413 2, ,3 29, , ,746 0, Direksiyon açısı kalibrasyonu ve çevrim oranının belirlenmesi Direksiyon simidi açısı tekerlek dönüş açısı arası ilişkisi temel alınarak doğrusal olmayan direksiyon çevrim oranının hesaplanması Süspansiyon katılık değerleri Arka yay katılık değerleri

180-4,0163 6 30 360 2,413 2,7258 12,3 29,3 540-1,5454 - - 675 0,746 0,753 - - Direksiyon açısı kalibrasyonu ve çevrim oranının

13 Simülasyon Aşaması ve Sonuçların Kıyaslanması Yanal ivme ve direksiyon açısı değişim değerlerinin kıyaslanması Yanal ivme ve tekerlek açısı değişim değerlerinin kıyaslanması Yanal ivme ve yalpalama açısı değişim değerlerinin kıyaslanması Ön aks katılık değeri, test ile simülasyon sonuçlarının kıyaslanması

değerlerinin kıyaslanması Yanal ivme ve yalpalama açısı değişim değerlerinin

14 Simülasyon Aşaması ve Sonuçların Kıyaslanması Paralel tekerlek gezinmesi, toe açısı dikey tekerlek deplasmanı Sabit yarıçap ile dönüş analizi, yalpalama açısı yanal ivme değişimi Sabit yarıçap ile dönüş, Ön tekerlek dikey deplasmanı yanal ivme değişimi Sabit yarıçap ile dönüş analizi, Yalpalama açısı yanal ivme değişimi

yanal ivme değişimi Sabit yarıçap ile dönüş, Ön tekerlek dikey deplasmanı yanal

15 Analiz Aşaması Yay Katsayısının Hesaplanması Taşıt çökme değerlerinin optimizasyonu, 2850 kg 4250 kg 5550 kg Ön arka aks doğal frekans değerleri optimizasyonu, Mevcut Ser. Mevcut Ser. Mevcut Ser. Viraj kabiliyetinin optimizasyonu, Ön Süs. 1,25 1,9 1,3 1,44 1,40 1,55 Ar. Süs. 1,6 1,78 1,5 1,59 1,70 1,89 Ön Sol 11,3 11,59 12,1 12,31 11,90 12,44 Ön Sağ 13,11 13,30 13,5 14,31 15,74 15,84 Ağırlık (kg) Ön/Arka Yay Katsayıları Dönüş Yönü Maksimum Yanal İvme (g) Kayıp (0,25 g üzerinden) Arka Sol 13,60 13,40 16,6 14,90 13,76 14,62 Arka Sağ 15,40 15,25 17,1 17,60 22,65 20, Mevcut Sol 0, Mevcut Sağ 0, %18 Sert. Sol 0, %18 Sert. Sağ 0, Mevcut Sol 0,5 %9,5 azalma 4250 Mevcut Sağ 0,4 %20azalma 4250 %18 Sert. Sol 0, %18 Sert. Sağ 0, Mevcut Sol 0,4 %35 azalma 5550 Mevcut Sağ 0,45 %20azalma 5550 %18 Sert. Sol 0,3 %18 azalma 5550 %18 Sert. Sağ 0,35 %12 azalma Taşıt viraj durumu tablosu Doğal frekans tablosu (Hz) Mevcut 2850 kg 4250 kg 5550 kg Ser. Mevcut Ser. Mevcut Ser. Ar. Sol T-D Ar. Sağ T-D Ön Sol T-D Ön Sağ T-D Çökme değerleri tablosu (mm)

16 Analiz Aşaması Aks Yüklerinin Hesaplanması Gövde Yüklerinin Hesaplanması Aks bağlantı bölgeleri Gövde / süspansiyon bağlantı bölgeleri

17 Analiz Aşaması Rotil Kuvvetlerinin Hesaplanması Alt salıncak / akson bağlantı rotili kuvvet değişim eğrisi Rotil bağlantı detayları

18 Analiz Aşaması Rotil Kuvvetlerinin Hesaplanması

19 Sonuç Yapılan çalışmalar sonucunda testler ile doğrulanan dinamik model, taşıt geliştirme sürecinde güvenilir olarak kullanılabilir hale gelmiştir. Doğrulanan dinamik model ile gövde ve şasi yükleri hesaplanmış ve bu yükler ile gövde ve şasi parçalarının statik ve dinamik mukavemet analizleri gerçekleştirilmiştir. Taşıtın dinamik karakteristiği incelenmiş, konfor ve yol tutuş kriterleri göz önünde bulundurularak yay ve sönüm elemanlarının optimizasyonu gerçekleştirilmiştir.

Doğrulanan dinamik model ile gövde ve şasi yükleri hesaplanmış ve bu yükler ile gövde ve şasi parçalarının statik ve

20 Teşekkürler

Benzer belgeler

TĠCARĠ ARAÇ GELĠġTĠRME PROJESĠ KAPSAMINDA DĠNAMĠK MODELĠN TESTLER ĠLE DOĞRULANMASI

TĠCARĠ ARAÇ GELĠġTĠRME PROJESĠ KAPSAMINDA DĠNAMĠK MODELĠN TESTLER ĠLE DOĞRULANMASI Baki Orçun ORGÜL, Mustafa Latif KOYUNCU, Sertaç DĠLEROĞLU, Harun GÖKÇE Hexagon Studio Araç Mühendisliği Bölümü OTEKON