Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Design of a semi-active suspension control method based on an enhanced inverse model for nonlinear magnetorheological dampers

Jia Lei, Wang Chun, Tian Yang, Yang Jiankang, Liu Ziliang, Zhang Xin

Journal of Theoretical and Applied Mechanics

|

2024

|

Vol. 62 nr 4

695--711

EN

The nonlinear hysteresis characteristics of magnetorheological dampers lead to low fitting accuracy and poor practicality of their inverse models. Hence, to improve the accuracy of an inverse model generated with BP neural network, this research presents a novel optimization approach called Beluga Whale Optimization. The prediction accuracy of current is enhanced by the optimized inverse model. Under the enhanced inverse model, a variable universe fuzzy PID control is created. Based on the research outcomes, it has been shown that the introduction of control contributes to noteworthy improvements in the suspension performance metrics, both in terms of time and frequency domains.

2

Design and simulation of a mobile platform with a semi-active suspension for uneven terrain

Olinski Michał, Cholewa Kacper

Journal of Theoretical and Applied Mechanics

|

2024

|

Vol. 62 nr 2

279--292

EN

The paper is focused on the design of a mobile wheeled platform able to move in uneven/ unstructured terrains and particularly intended for supporting the work in agriculture. An independent double wishbone suspension is chosen to obtain a light and compact structure. Furthermore, a semi-active suspension with magnetorheological dampers and the ability to change the track of wheels is proposed to minimize uncontrolled vertical movements of the platform. A dynamic model is formulated to carry out simulations including various obstacles and cases with constant/controlled damping coefficients. As a final result, a conceptual CAD model is built with selected motors and standardized parts.

3

Comparing the performance of using a smart damper in a semi-active ‎‎suspension instead of a traditional damper using MATLAB/Simulink

Ali Lamyaa Mahdi, Al-Zughaibi Ali I.

International Journal of Applied Mechanics and Engineering

|

2024

|

Vol. 29, no. 3

1--16

EN

Given the importance of comfort and safety in various driving circumstances, the suspension system emerges as the most ‎crucial component. Two different suspension systems, passive (PSS) and semi-active (SASS), are compared for effectiveness in ‎this research. MATLAB/Simulink is used for simulation, employing a representative two-degree-of-freedom car model to ‎evaluate and compare the performance results of these systems. The differential equations of motion for the two systems are ‎modeled and simulated using software, which illuminates how they would behave under the same parameters and ‎circumstances. Additionally, a Magnetorheological damper (MR) model with a ¼ vehicle system is used to evaluate its behavior ‎on various types of roads, including those with steps, bumps, and random inputs. This study utilizes the Bingham plastic model ‎to compare the simulation results of SASS and PSS systems. After comparing the numerical and graphical results from the two ‎systems, it is observed that SASSs with controllers perform better than PSSs in terms of suspension adjustment and response ‎time. The SASS is superior to the PSS in suppressing oscillations by 55.12%, 77.47%, and 86.78% for step input, bump, and ‎random inputs, respectively. Additionally, the SASS is faster in eliminating oscillations compared to the PSS by 54% and 51.7% ‎for step input and bump inputs, respectively. ‎ ‎

4

Examination of a magnetorheological damper control system with vibration energy harvesting

Jastrzębski Łukasz, Sapiński Bogdan

Acta Mechanica et Automatica

|

2024

|

Vol. 18, no. 1

158--168

EN

The study deals with the experimental examination of a magnetorheological (MR) damper control system with vibration energy harvesting using a specially engineered electronic unit (EU). Unlike a typical MR damper control system, which requires an external energy source, the developed system is powered exclusively by energy extracted from a vibrating structure (mechanical system with one-degree-of freedom) and processed through the EU. The work describes the structure and functions of the EU, presents the test rig and the control algorithm implementation, and discusses the test results of the control system under harmonic kinematic excitations of low frequency range.

5

A study of dynamic hysteresis model for a magnetorheological damper

Chen Kun-Yung, Kung Ming-Lung

Journal of Theoretical and Applied Mechanics

|

2023

|

Vol. 61 nr 2

259--274

EN

The paper proposes a new dynamic model based on the LuGre model and an electrical equation to describe the hysteresis phenomenon for a magnetorheological (MR) damper. In addition, a sliding mode observer (SMO) is proposed to estimate unmeasurable states of the MR damper. The parameters of the MR damper are successfully identified by using the self-learning particle swarm optimization (SLPSO) algorithm. The contributions of this paper are: i) a new dynamic model based on the LuGre model and an electrical equation for an MR damper is successfully formulated to fit for the hysteresis behavior, ii) the exerted damping force can be practically adjusted by using input voltage for the dynamic model, iii) the SMO is proposed to estimate the internal states and current, and iv) the unknown parameters of the MR damper are successfully identified by using the SLPSO algorithm with a numerical experiment.

6

Modelowanie drgań pojazdu wyposażonego w tłumiki MR i płaty aerodynamiczne

Grzesikiewicz Wiesław, Makowski Michał

Autobusy : technika, eksploatacja, systemy transportowe

|

2019

|

R. 20, nr 1-2

57--61

PL

Rozpatrywany jest model pojazdu wyposażony w sterowane tłumiki magneto-reologiczne (MR) oraz sterowane płaty aerodynamiczne. Analizowane są drgania pojazdu poruszającego się z dużą prędkością w trakcie przyspieszanie i hamowania. Celem tej analizy jest ustalenie wpływu sił powstających na płatach aerodynamicznych na drgania pojazdu oraz na zmiany nacisku kół na nawierzchnię drogi podczas przyspieszania i hamowania. W prezentowanej pracy przedstawione zostały wyniki badań numerycznych uzyskanych na podstawie opracowanego modelu pojazdu.

EN

We considered of a vehicle model equipped with controlled magneto-rheological (MR) dampers and controlled aerodynamic elements. The vibrations of the vehicle moving at high speed during acceleration and braking are analysed. The purpose of this analysis is to determine the effect of forces generated on aerodynamic elements on vehicle vibrations and changes in wheel pressure on the road surface during acceleration and braking. The presented work presents the results of numerical investigations obtained on the basis of the developed vehicle model.

7

Prototyping an MR damper system

Trębacz P.

Przegląd Elektrotechniczny

|

2018

|

R. 94, nr 11

149--154

EN

Magnetorheological (MR) shock absorbers are semi-active devices based on smart fluids. The fluid when exposed to magnetic field undergoes a transition from a liquid to a pseudo-solid. The change is reversible and fast and it has made the material attractive for use in semi-active real-time systems for vibration reduction. At the same time designing a shock absorber is a complex process due to the multi-physics involved. In this paper the author shows an approach that can be used for virtual prototyping studies of MR flow-mode devices. Magnetostatic calculations are followed by time-harmonics analyses of the circuit of the valve. The analysis is then complemented by a parametric study of the controller-damper system subjected to regulated (commanded) current step inputs using a lumped parameter model of the MR valve.

PL

Tłumiki magnetoreologiczne (MR) należą do grupy semi-aktywnych urządzeń wykorzystującyc tzw. ciecze inteligentne. Ciecz magnetoreologiczna jest zawiesiną cząstek ferromagnetycznych I nalezy do grupy materiałów o sterowalnych właściwościach reologicznych. Ciecz MR umieszczona w polu magnetycznym zmianie zmienia lepkość pozorną. Zmiana ta jest szybka i odwracalna, a końcowy stan materiału zależy od natężenia pola magnetycznego. Dzięki temu materiały te znalazły zastosowanie w semi-aktywnych układach redukcji drgań. Zaprojektowanie tłumika MR o odpowiednich osiągach jest jednak zadaniem złożonym. W niniejszym artykule autor przedstawia koncepcję budowy modelu systemu MR obejmującego tłumik i regulator PWM. Na wybranym przykładzie przedstawiono wyniki obliczeń polowych magnetostatycznych i harmonicznych obwodu tłumika. Wyniki obliczeń posłużyły m.in. do budowy modelu obwodu sterującego tłumika o parametrach skupionych z regulatorem.

8

Dynamics and energy harvesting control of an autoparametric pendulum-like system

Mitura A., Kecik K., Augustyniak M.

Przegląd Elektrotechniczny

|

2018

|

R. 94, nr 7

82--85

EN

This paper describes experimental rig used to research system with a pendulum. The pendulum has a double functions. Firstly, it is applied as a non-linear vibration absorber for a simple oscillator. Secondly, an additional magnets-coil subsystem mounted inside a pendulum structure gives possibility of energy recovery. Influence of an oscillator suspension damping and stiffness control on effectiveness of both effects are presented.

PL

Praca opisuje stanowisko eksperymentalne wykorzystywane do badań systemu z wahadłem. Wahadło ma podwójną funkcję. Po pierwsze, jest zastosowane jako nieliniowy eliminator drgań prostego oscylatora. Dodatkowy podukład magnesów i cewki zamontowany na wahadle umożliwia odzyskiwanie energii z jego ruchu. Przedstawiono wpływ sterowania tłumieniem lub sztywnością zawieszenia na skuteczność obu efektów.

9

Testy tłumika magnetoreologicznego

Skalski P.

Autobusy : technika, eksploatacja, systemy transportowe

|

2018

|

R. 19, nr 12

650--653

PL

W artykule przedstawiono wyniki badań eksperymentalnych prototypu tłumika magnetoreologicznego zaprojektowanego w Instytucie Lotnictwa. Rozwiązanie konstrukcyjne zostało zastrzeżone w Urzędzie Patentowym. W pracy kolejno omówiono zasadę działania tłumika, stanowisko badawcze, oraz wyniki badań. Praca kończy się podsumowaniem.

EN

Paper showed the results of experimental tests of a magnetorheological damper prototype. The damper construction is protected in the Polish Patent Office. In the paper the solution of the damper, the test stand, and results of experiments are presented.

10

Prototyp tłumika magnetoreologicznego

Skalski P.

Autobusy : technika, eksploatacja, systemy transportowe

|

2018

|

R. 19, nr 12

229--232

PL

W artykule został omówiony aktualny stan wiedzy dotyczący tłumików magnetoreologicznych. Następnie zaprezentowano nowe rozwiązanie tłumika z elastomerem magnetoreologicznym, zastrzeżonego w Urzędzie Patentowym. Nowy prototyp tłumika magnetoreologicznego został opracowany w Instytucie Lotnictwa. Artykuł kończy się podsumowaniem.

EN

Paper discussed the State of the Art focused on magnetorheological dampers. Then the new construction solution of a damper with a magnetorheological elastomer was presented. The magnetorheological damper was designed in the Institute of Aviation and was intellectually protected in the Polish Patent Office. The article ends with conclusions.

11

Construction solutions of controlled dampers

Makowski M., Skalski P.

Zeszyty Naukowe Instytutu Pojazdów / Politechnika Warszawska

|

2017

|

z. 3/112

77--82

EN

For vehicles, designers have been looking for solutions to use intelligent suspension systems to reduce vibration. The main idea of such suspension systems is the use of active or semi-active methods to dissipate the kinetic energy of vehicles vibration. For such systems the magnetorheological dampers can be used. In the paper the original solutions of the magnetorheological damper IP and the magnetorheological damper T-MR SiMR 132 DG are described. The results of experimental research of the controlled magnetorheological damper are presented.

PL

W przypadku pojazdów, projektanci od dawna poszukiwali sposobów zastosowania inteligentnych systemów w zawieszeniach celem ograniczenia drgań. Istotą takich systemów jest zastosowanie aktywnych lub pół-aktywnych metod do rozpraszania energii kinetycznej drgań pojazdu. Do takich systemów mogą zostać wykorzystane tłumiki magnetoreologiczne. W pracy przedstawiono oryginalne konstrukcje tłumików magnetoreologicznych IP oraz T-MR SiMR 132 DG, oraz wyniki badań eksperymentalnych opisanych tłumików magnetoreologicznych.

12

Odzyskiwanie energii i dynamika wahadłowego eliminatora drgań z półaktywnym zawieszeniem

Mitura A., Kęcik K.

Modelowanie Inżynierskie

|

2017

|

T. 33, nr 64

61--67

PL

W pracy przedstawiono wyniki badań numerycznych układu autoparametrycznego z dodatkowym systemem do odzyskiwania energii elektrycznej. W układzie można zaobserwować występowanie dwóch efektów: możliwość redukcji drgań układu podstawowego (oscylatora) za pomocą nieliniowego eliminatora oraz odzyskiwanie energii elektrycznej z ruchu wahadła za pomocą tzw. harvestera. Skuteczność obu efektów zależy od parametrów układu. Zaproponowano zastosowanie materiałów inteligentnych w zawieszeniu oscylatora: tłumika magnetoreologicznego oraz sprężyny wykonanej ze stopu z pamięcią kształtu (SMA). W pracy przedstawiono wpływ parametrów półaktywnego zawieszenia na dynamikę układu i poziom odzyskiwanej energii. Wyniki badań oraz zaproponowane wskaźniki jakości pozwoliły za znalezienie obszarów, w których możliwy jest kompromis pomiędzy redukcją drgań obiektu głównego a odzyskiwaniem energii.

EN

This paper presents numerical study of an autoparametric system with the system to energy harvesting. In this system the coexistence of two effects is possible: the vibrations reduction of the oscillator by the non-linear absorber and the energy recovery from the pendulum motion of the harvester. The effectiveness of both effects depends on the system parameters. Application of smart materials: the magnetorheological damper and the shape memory spring is proposed. This paper shows the influence of semi-active suspension parameters on the system dynamics and the energy recovery. The obtained results and the proposed quality indicators allow determination of the compromise zones between the vibration reduction and the energy recovery.

13

Model układu sterującego czterema magneto-reologicznymi tłumikami drgań pojazdu

Grzesikiewicz W., Makowski M.

Autobusy : technika, eksploatacja, systemy transportowe

|

2017

|

R. 18, nr 12

144--148, CD

PL

W pracy przedstawiono matematyczny model pojazdu wyposażonego w cztery magneto-reologiczne (MR) tłumiki drgań. Model ten służy do analizy drgań pojazdu. Oprócz tego zamieszczono opis układu sterującego tłumikami MR. W tym układzie są wyznaczane cztery sygnały sterujące układem zasilającym cewki tłumika MR. Opisano dwie koncepcje wyboru sygnałów sterujących oraz określono wskaźniki służące do oceny intensywności drgań. Sformułowany matematyczny model pojazdu przedstawia sobą zagadnienie dynamiki i półaktywnego sterowania drganiami pojazdu. Na przebieg tych drgań ma wpływ postać funkcjonału kryterialnego, przy użyciu którego określono koncepcje wyboru sygnałów.

EN

The paper presents a mathematical model of a vehicle equipped with four magneto-rheological (MR) vibration dampers. This model is used to analyze the vibration of the vehicle. In addition, there is a description of MR control system. In this system, four control signals are provided for the MR damper. Two concepts of selection of control signals are described and indicators for vibration intensity are determined. The mathematical model of the vehicle presents the problem of dynamics and semi-active control of vehicle vibration. The behavior of these vibrations is influenced by the form of a criterion function, using which the concepts of signal selection are defined.

14

Vibration control in semi-active suspension of the experimental off-road vehicle using information about suspension deflection

Kasprzyk J., Krauze P., Budzan S., Rzepecki J.

Archives of Control Sciences

|

2017

|

Vol. 27, no. 2

251--261

EN

The efficiency of vibration control in an automotive semi-active suspension system depends on the quality of information from sensors installed in the vehicle, including information about deflection of the suspension system. The control algorithm for vibration attenuation of the body takes into account its velocity as well as the relative velocity of the suspension. In this paper it is proposed to use the Linear Variable Differential Transformer (LVDT) unit to measure the suspension deflection and then to estimate its relative velocity. This approach is compared with a typical solution implemented in such applications, where the relative velocity is calculated by processing signals acquired from accelerometers placed on the body and on the chassis. The experiments performed for an experimental All-Terrain Vehicle (ATV) confirm that using LVDT units allows for improving ride comfort by better vibration attenuation of the body.

15

Experimental Research on Impact of Deviation Angle Between Magnetorheological Damper Axis and Runners Axis in Butt on its Functionality While Taking a Shot

Bajkowski M., Radomski M., Grygoruk R.

Machine Dynamics Research

|

2016

|

Vol. 40, No. 1

95--109

EN

The paper presents the results of experimental research on the impact of magnetorheological damper (MR) fitted to the butt on the gun and the shooter while taking a shot. The investigation focused on the determining the impact of deviation angle between MR damper axis and runners axis in butt on the recoil process, and in particular on the impact of the butt on shooter’s shoulder while taking a shot. Example results of tests regarding the shotgun with a caliber of 12/70 are provided. Research results led to general conclusion, that the value of this angle has no significant effect on the recoil process and the dissipation of recoil energy. Therefore, the implementation of constructional solutions enabling adjusting the deviation angle between MR damper axis and runners axis in butt is not justified in the practice of gun design.

16

Numerical study of a two-way MR mount in squeeze-mode

Gołdasz J., Sapiński B.

Czasopismo Techniczne. Elektrotechnika

|

2016

|

Y. 113, iss. 2-E

29--40

EN

In the paper, the authors present the results of a numerical study of a magnetorheological (MR) damper prototype operating in the so-called squeeze mode. The analyzed prototype allows achieving a symmetrical response in both directions of piston motion. The authors show the results of magnetostatic analyses of the electro-magnetic circuit of the device and lumped parameter model using calculations of the control circuit and the damping force output.

PL

W artykule przedstawiono wyniki obliczeń prototypowej konstrukcji tłumika z cieczą MR działającej w trybie ściskania. Analizowany prototyp pozwala uzyskać identyczny zakres sił tłumienia w obu kierunkach ruchu. Autorzy prezentują osiągi tłumika oszacowane na podstawie obliczeń polowych oraz obliczeń z wykorzystaniem modelu o parametrach skupionych.

17

Analiza drgań pojazdu z tłumikami magneto-reologicznymi

Grzesikiewicz W., Makowski M.

Autobusy : technika, eksploatacja, systemy transportowe

|

2016

|

R. 17, nr 12

181--184

PL

W pracy są rozpatrywane drgania pojazdu wyposażonego w sterowane tłumiki drgań typu magneto-reologicznego (MR). Przedstawiono równania drgań oraz opis algorytmu wyznaczania sygnału sterującego tłumikiem tak, aby wartość przyspieszenia nadwozia pojazdu była w każdej chwili najmniejsza. Zamieszczono przykład modelu pojazdu oraz wyniki symulacji drgań ilustrujące wpływ sterowania tłumikami na przyspieszenie nadwozia, a także na naciski koła na nawierzchnię drogi. W rozpatrywanym modelu pojazdu przyjęto, że drgania pojazdu są wzbudzane nierównością drogi oraz wolnozmiennym obciążeniem bezwładnościowym powstającym podczas nieustalonego ruchu pojazdu.

EN

In this paper vibrations of the vehicle equipped with controlled dampers magneto-rheological (MR) type are examined. The presented vibrations equation and the algorithm determining the control signal of the damper, so that the acceleration of the vehicle body is minimal at any time. There is an example of a vehicle model and the simulation results showing the effect of vibration dampers to control the acceleration of the body, and the variations of the wheel vertical forces. In the present model of the vehicle it is assumed that the vibrations of the vehicle are excited with the witness of the road and slow-changing load inertia arising during vehicle movement.

18

Dynamika układu mechanicznego : strzelec : amortyzator odrzutu : broń palna

Bajkowski M., Kaniewski J., Radomski M.

Problemy Mechatroniki : uzbrojenie, lotnictwo, inżynieria bezpieczeństwa

|

2015

|

Vol. 6, Nr 1 (19)

41-56

PL

W artykule przedstawiono model matematyczny pozwalający symulować komputerowo ruch układu strzelec – amortyzator odrzutu – broń palna we wstępnej fazie jego ruchu, gdy świadome reakcje strzelca na wymuszenia siłowe nie występują. Zamieszczono przykładowe wyniki obliczeń dla strzelca o masie 78 kg i wzroście 185 cm, który strzela ogniem pojedynczym z karabinka M16 lub gładkolufowej broni myśliwskiej kal. 12/70. Otrzymane wyniki wskazują na istotne znaczenie wyszkolenia strzelca, a szczególnie czasu zwłoki świadomej jego reakcji na bodźce siłowe oraz na korzyści z zastosowania amortyzatora z cieczą magnetoreologiczną, o zmiennej w czasie charakterystyce tłumienia.

EN

A mathematical model is presented, allowing computer simulations of the system shooter – recoil damper – firearm at an early stage of its motion, when no conscious reactions to input forces occur on the shooter's side. Exemplary computation results are given for a shooter of a mass of 78 kg and a height of 185 cm, firing an M16 rifle or a 12/70 smoothbore hunting weapon, single shot mode. Those results point out the significance of the shooter's training, especially the delay time resulting from conscious response to forcing stimuli, and the benefits accruing from using a damper filled with magnetorheological fluid having time-variable damping characteristics.

19

Analiza funkcjonalno-wytrzymałościowa tłumika z cieczą magnetoreologiczną przeznaczonego do dyssypacji energii odrzutu w broni kalibru 12,7 mm

Bajkowski M., Radomski M., Lindemann Z.

Problemy Mechatroniki : uzbrojenie, lotnictwo, inżynieria bezpieczeństwa

|

2015

|

Vol. 6, Nr 4 (22)

31-39

PL

W pracy zaprezentowano sprawdzenie poprawności doboru parametrów charakteryzujących tłumik z cieczą magnetoreologiczną (MR), które zapewniają wymagany poziom dyssypacji energii odrzutu podczas strzelania ogniem seryjnym z broni kalibru 12,7 mm oraz spełnienie warunków wytrzymałościowych poszczególnych części tłumika, w ekstremalnych warunkach jego pracy. Przedmiotem analizy jest tłumik MR, opracowany na potrzeby modyfikacji zdalnie sterowanego modułu uzbrojenia ZSMU-A. W ramach pracy: wyznaczono ekstremalne wartości ciśnienia panującego we wnętrzu cylindra tłumika, zaproponowano modyfikację rozwiązania konstrukcyjnego uszczelnienia ruchowego tłoczyska tłumika oraz wykonano podstawowe obliczenia wytrzymałościowe cylindra tłumika i połączenia gwintowego.

EN

The paper concerning magnetorheological damper presents the evaluation of the parameters, which provide the required dissipation level of the energy of a recoil effect while shooting series from 12.7 mm gun, and required durability for particular parts of the damper for extreme working conditions. Special damper intended for the controlled arm module ZSMU-A was the subject of the study. The scope of the conducted study is as follows: identification of the maximum value of pressure inside the damper’s chamber, modification of the sealing solution for the damper’s rod, calculation of the strength of the housing and threaded connections.

20

Analiza konstrukcyjno-materiałowa mocowania magnetoreologicznego układu tłumienia drgań w uniwersalnym module uzbrojenia

Bajkowski M., Makuch A., Słysz W.

Modelowanie Inżynierskie

|

2015

|

T. 23, nr 54

5--13

PL

W pracy przedstawiono wyniki analizy konstrukcji elementów układu adaptacyjnego magnetoreologicznego zespołu tłumienia drgań uniwersalnego modułu uzbrojenia z wykorzystaniem metody elementów skończonych (MES). Badania przeprowadzono na numerycznym modelu obliczeniowym układu z tłumikami MR umieszczonymi w podstawie. Opracowany model geometryczny został poddany wieloaspektowym badaniom z uwzględnieniem zmian materiałowych i konstrukcyjnych (wymiarowo-kształtowych). Przeprowadzone analizy pozwoliły określić najbardziej obciążone miejsca układu. W przypadku kluczowych – pod kątem wytrzymałościowym - elementów przeprowadzono analizę kształtowo-geometryczną, co pozwoliło ponaddwukrotnie zmniejszyć wartość naprężeń w układzie.

EN

In the paper was shown the analysis process of the design elements of an adaptive magnetorheological damping system of a universal armament module using Finite Element Method (FEM). The study was conducted on a numerical model of the MR dampers system placed at the base. On the developed model has conducting multifaceted geometric tests taking into account changes in materials, construction, (dimension and shape), and technology. Performed analyzes allowed to determine the most burdened places of the system. For the strength of key components was made geometrical-shape analysis, that allow to reduce the amount of stress in the system more than doubled.