Skip to main content
SUPERVISOR
Mohsen Esfahanian,Saeed ZeiaeiRad
محسن اصفهانیان (استاد راهنما) سعید ضیائی راد (استاد مشاور)
 
STUDENT
Taghi Feizi
تقی فیضی

FACULTY - DEPARTMENT

دانشکده مهندسی مکانیک
DEGREE
Master of Science (MSc)
YEAR
1387

TITLE

Simulation, Prototyping and Testing of a Fluid Engine Mount
The ideal engine mounting system should isolate engine vibration induced by engine disturbing force in the range of engine speed and also prevent engine bounce caused by shock excitation. This implies that the dynamic stiffness and damping properties of an ideal engine mount should be dependent on the frequency and amplitude of the input excitation. Conventional elastomeric mounts don’t meet all the requirements of the ideal design and can only offer a tradeoff between static deflection and vibration isolation, because their dynamic properties is almost constant with the amplitude and frequency of the excitation. Passive hydraulic engine mounts, because of their frequency and amplitude dependent dynamic properties, provide a better performance compared with elastomeric mounts espessialy in low frequency excitation. To solve some problematic aspects of the passive hydraulic mounts and to improve their dynamic performance further, semiactive vibration control techniques have been applied to engine mounting designs. Semiactive mounts can alter their response during operation, i.e., damping and stiffness to some extent.As changes in geometry of the flow paths in real time require rather complex actuation mechanisms to be incorporated in the mount, it is more desirable to be able to change the mount response through changes in the working fluid characteristics. Consequently, semiactive hydraulic mounts have been proposed to use magnetorheological (MR) fluids as the working fluid.In this thesis, firstly the design and modeling of a hydraulic engine mount has been carried out and the simulation of its dynamic behavior has been done considering the governing equations extracted from the mechanical model of the hydraulic engine mount. Finite element analysis using ANSYS has been carried out to calculate parameters of the main rubber of the hydraulic engine mount used in its dynamic behavior simulation. These parameters include static stiffness, volumetric compliance and effective piston area of the main rubber. Then design concept and modeling of a magnetorheological (MR) engine mount has been done. From the mechanical model of the MR mount, its governing equations have been extracted to simulate the dynamic behavior of the mount. Finally, to experimentally evaluate the desined hydraulic and MR engine mounts and their effectiveness, a prototype mount was built and tested. The results of the simulations and tests show the effectiveness of the designed hydraulic and MR engine mounts in vibration isolation and reducing transmissibility at resonant frequency. Keywords: Vibration isolation, Hydraulic engine mount, Semiactive engine mount, Magnetorheological (MR) fluid, Magnetorheological (MR) engine mount
یک سیستم دسته موتور ایده آل باید ارتعاشات ناشی از نیروهای اغتشاشی در محدوده سرعت های موتور را ایزوله نماید و از حرکت های بیش از حد موتورکه ناشی از تحریک به وسیله شوک یا ضربه می باشد نیز جلوگیری نماید. این امر بیان گر این مطلب می باشد که سختی دینامیکی و استهلاک یک دسته موتور باید وابسته به فرکانس و دامنه باشند. دسته موتورهای رایج الاستومری، تمامی خواسته های مورد انتظار را برآورده نمی کنند و فقط می توانند تعادلی بین جابه جایی استاتیکی و ایزولاسیون ارتعاشات برقرار نمایند، زیرا خصوصیات آن ها (سختی دینامیکی و استهلاک) وابسته به فرکانس و دامنه تحریک نمی باشد. دسته موتورهای هیدرولیکی (سیالاتی) به علت داشتن خصوصیات دینامیکی وابسته به فرکانس و دامنه ، در مقایسه با دسته موتورهای الاستومری عملکرد بهتری را به خصوص در محدوده فرکانس های پایین از خود به نمایش می گذارند. با وجود عملکرد بهتر دسته موتورهای هیدرولیکی نسبت به دسته موتورهای الاستومری، با پیشرفت وسایل نقلیه امروزی، همانند خودروهای هیبریدی و خودروهای دارای سیستم سیلندر متغیر که دارای حالت های مختلف و متغیر ارتعاشی در حین عملکردشان می باشند، لزوم استفاده از سیستم های دسته موتور پیشرفته تر، همانند سیستم های دسته موتور شبه فعال و فعال که قادرند خود را با شرایط ارتعاشی متغیر خودروهای مدرن امروزی وفق دهند، احساس می گردد. استفاده از سیال مگنتورئولوژیکال که قادر است ویسکوزیته خود و در نتیجه خصوصیات دینامیکی سیستم را در اثر اعمال میدان مغناطیسی تغییر دهد، توجه زیادی را در شبه فعال کردن دسته موتورهای هیدرولیکی به خود معطوف کرده است. در این پایان نامه ابتدا طراحی و مدل سازی یک نمونه دسته موتور هیدرولیکی مورد توجه قرار گرفته و شبیه سازی رفتار دینامیکی آن بر اساس معادلات حاکم بر رفتار آن انجام شده است. پارامترهای لاستیک دسته موتور که در شبیه سازی ها مورد استفاده قرار گرفته با استفاده از تحلیل المان محدود محاسبه شده اند. در ادامه برای توسعه کار، طراحی و مدل سازی یک نمونه دسته موتور مگنتورئولوژیکال نیز انجام یافته است. مدل سازی مکانیکی دسته موتور مگنتورئولوژیکال به منظور استخراج معادلات حاکم بر رفتار دسته موتور و شبیه سازی رفتار دینامیکی آن انجام شده است. در نهایت به منظور بررسی تجربی دسته موتورهای طراحی شده و میزان کارایی آن ها نمونه ای آزمایشی از دسته موتورها ساخته و مورد آزمایش قرار گرفته است. نتایج حاصل از شبیه سازی ها و تست ها موثر بودن دسته موتورهای طراحی شده در ایزولاسیون ارتعاشات و کاهش قابلیت انتقال دسته موتور در فرکانس رزونانس را نشان می دهد. کلمات کلیدی : 1- جداسازی ارتعاشی 2- دسته موتور هیدرولیکی 3- دسته موتور شبه فعال 4- سیال مگنتورئولوژیکال 5- دسته موتور مگنتورئولوژیکال

ارتقاء امنیت وب با وف بومی