Skip to main content
SUPERVISOR
Peiman Mosaddegh,Reza Tikkani
پیمان مصدق (استاد مشاور) رضا تیکنی (استاد راهنما)
 
STUDENT
Emad Piltan
عماد پیلتن

FACULTY - DEPARTMENT

دانشکده مهندسی مکانیک
DEGREE
Master of Science (MSc)
YEAR
1391

TITLE

Design and Fabrication of a Hydraulic Engine Mount with Two Notch Frequencies
Hydraulic engine mounts are used to support powertrain and reducing transmitted vibration from motors to the frame. Hydraulic engine mounts are elastomeric mounts with fluid traveling between the top and the bottom rubber chambers. A fluid channel between the two rubber chambers, called ‘‘inertia track’’, is used to connect them together. The resonance caused by the travelling fluid in the inertia track can create a tuned vibration absorber effect to provide vibration isolation at a particular frequency called notch frequency. One important use of hydraulic engine mounts is in the air industry. In turbofans, the maximum amplitude of vibration occurs at the two distinct frequencies. So, by using an engine mount with maximum flexibility at these frequencies, one can achieved reducing thetransmissioof theengineinducedvibratioto the cabin. Linear modeling of this mount is done by researchers. As nonlinear terms are neglected in previous studies, here, the modeling is carried out by considering these terms. Here in this thesis, using bond graph method, linear modeling of a double-notch hydraulic engine mount is done. Then, by applying nonlinear terms, nonlinear modeling of the engine mount is carried out using variance method. It has been shown that the dynamic stiffness will be changed by considering nonlinear terms. Sensitivity analysis is applied to show the effect of each parameter on the dynamic behavior of the mount. The variation of each hydraulic engine mount parameter on the location of the notch and peak frequencies and dynamic stiffness at these frequencies is studied. In this analysis, each parameter of the mount is varied by 20% and the percent change on the location of the notch and peak and dynamic stiffness is recorded. It has been shown that the diameters of first and second inertia tracks are most effective parameters on the second and first notch frequencies, respectively. By using sensitivity analysis results and based on an initial geometric model, drawings and engine mounting formation in modeling 3-dimensional (3D) is created using CATIA software. Then, by applying finite element software, main rubber stiffness, its volumetric stiffness and the equivalent cross section of the upper chamber is calculated. Middle rubber volumetric stiffness is obtained with the same method. Fluid inertia and the damping in the inertia track are calculated using theoretical relations. Using these parameters, dynamic stiffness of hydraulic engine mount is simulated using MATLAB. Then the final model is fabricated and some test experiments is done. Obtained dynamic stiffness from test is compared with the simulations and acceptable agreement is observed. Keywords: Vibration isolation, Hydraulic engine mount, Nonlinear modeling, Dynamic stiffness, Notch frequency
دسته موتور هیدرولیکی مکانیزمی واسط بین موتور و شاسی وسیله ی نقلیه است و کارکرد اصلی آن کاهش دامنه ی ارتعاشات منتقله از موتور به شاسی می باشد. یکی از موارد پراهمیت به کارگیری دسته موتورهای هیدرولیکی در صنایع هوایی است. بیشترین میزان ارتعاشات تولید شده توسط یک موتور توربوفن در دو فرکانس معین رخ می دهد. بنابراین با به کارگیری دسته موتوری که در دو فرکانس مذکور دارای بیشترین نرمی ممکن باشد، می توان میزان انتقال ارتعاشات را به حداقل رساند. در این پایان نامه به بررسی دو طرح متفاوت از دسته موتور هیدرولیکی با دو فرکانس فاق پرداخته شده است. تفاوت این دو طرح در قرار گرفتن اجزای دسته موتور به صورت موازی و سری است. در ادامه، با استخراج معادلات فضای حالت به کمک روش باند گراف، مدل‌سازی خطی دسته موتور هیدرولیکی با دو فرکانس فاق ارائه شده است. سپس با لحاظ کردن پارامترهای غیر خطی در معادلات حاکم بر سیستم، شبیه سازی در حوزه ی زمان و سپس با بهره گیری از روش واریانس، شبیه سازی در حوزه ی فرکانس در نرم‌افزار متلب برای مدل غیر خطی دو دسته موتور صورت گرفته است. همچنین با انجام آنالیز حساسیت، میزان و چگونگی تأثیر هر یک از پارامترها بر رفتار دینامیکی دسته موتور هیدرولیکی نشان داده شده است. در ادامه به منظور طراحی و ساخت دسته موتور، با انتخاب دسته موتور هیدرولیکی با ساختار سری، ابتدا مقادیر پارامترها، بر اساس یک مدل هندسی اولیه، به کمک روش المان محدود استخراج و شبیه سازی اولیه صورت گرفته است. سپس با بهره گیری از یافته های حاصل از انجام آنالیز حساسیت، تغییرات لازم در مدل هندسی اعمال شده و مجدداً مقادیر پارامترها استخراج و شبیه سازی صورت گرفته است. این سیکل تا دست یابی به طرح نهایی مطلوب و مورد نظرادامه یافته است. در انتها نقشه های ساخت به کمک نرم‌افزار کتیا تهیه شده و سپس مراحل ساخت، مونتاژ و در نهایت آزمون‌های تجربی بر روی دسته موتور صورت گرفته است. با توجه به محدوده ی فرکانسی آزمایش ها، نتایج حاصل از انجام آزمون‌های تجربی و نتایج شبیه سازی در حد قابل قبولی به یکدیگر نزدیک هستند. واژه های کلیدی: جداسازی ارتعاشات، دسته موتور هیدرولیکی، مدل سازی غیر خطی، سختی دینامیکی، فرکانس فاق.

ارتقاء امنیت وب با وف بومی