Amplitude-frequency analysis of a model of the car suspension system with composite elements

• Autorzy: Przybyłowicz P. , Fudała W.

Warianty tytułu

PL

Analiza amplitudowo-częstotliwościowa modelu zawieszenia samochodu z elementami kompozytowymi

• Konferencja: Development Trends in Design of Machines and Vehicles / XXIV Polish-German Scientific Seminar (XXIV ; 08.05.2012 ; Warszawa, Polska)
• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

In the paper, a new approach to the problem of a car suspension system is presented. The new system makes use of composite suspension arms so that they not only control the geometry but also act as spring elements. The purpose is to obtain composite suspension parameters fulfilling requirements of vehicle motion with typical operational velocity on a bumpy road. The parameter that can be changed is the rigidity because any other one is determined by the suspension geometry. A simple model of the suspension is presented in the study. It is based on composite beams which are made of fiberglass with epoxy resin. The cantilever beams are connected on the free end by a rigid link, to which the force from the wheels is applied. In the first part, the analytical model is investigated. From that model, modal frequencies and mode shapes are obtained. In the second part, a finite element model is analyzed using Abaqus software. In the end, both approaches are compared. The results of quantitative analysis is presented graphically.

PL

W pracy tej zaprezentowano nowe podejście do zawieszenia samochodów. Zastosowano w nim wahacz kompozytowy, który nie tylko działa jako element prowadzący koło ale także jako element sprężysty. Celem pracy jest otrzymanie parametrów elementu kompozytowego, który spełni wymagania ruchu pojazdu po nierównościach z typowymi prędkościami. Parametr który jest zmieniany to sztywność elementu kompozytowego, ponieważ pozostałe parametry wynikają z geometrii zawieszenia. W pracy wykorzystano uproszczony model zawieszenia. Opiera się on na dwóch belkach kompozytowych wykonanych z włókna szklanego i żywicy epoksydowej. Belki z jednej strony są utwierdzone z drugiej zostały połączone nieodkształcalnym członem do którego została przyłożona siła pochodząca od kół. W pierwszej części badany jest model analityczny dwóch belek kompozytowych, który pozwala na otrzymanie ich funkcji i częstości własnych. Przeprowadzono też symulacje w programie Abaqus pozwalające otrzymać sztywności zastępcze dwóch belek w zależności od kąta laminowania. Na koniec przeprowadzono analizę modelu połówki samochodu w celu otrzymania zależności amplitudowa częstotliwościowych.

Słowa kluczowe

EN

suspension system; composite element; resonance characteristic; composite suspension arm

PL

układ zawieszenia; element kompozytowy; charakterystyka rezonansowa; wahacz kompozytowy

• Wydawca: Instytut Pojazdów Politechniki Warszawskiej
• Czasopismo: Zeszyty Naukowe Instytutu Pojazdów / Politechnika Warszawska
• Rocznik: 2012
• Tom: z. 5/91
• Strony: 33--41
• Opis fizyczny: Bibliogr. 4 poz., rys., tab., wykr.

Twórcy

autor

Przybyłowicz P.

• Institute of Machine Design Fundamentals, Warsaw University of Technology

autor

Fudała W.

• Institute of Machine Design Fundamentals, Warsaw University of Technology

Bibliografia

• [1] W. Kurnik, A. Tylikowski, Mechanika elementów laminowanych, Warszawa 1997, Oficyna Wydawnicza PW
• [2] M. Nurhaniza, M.K.A. Ariffin, Aidy Ali, F. Mustapha, A. W. Noraini, Finite element analysis of composites materials for aerospace applications, 9th National Symposium on Polymeric Materials 2009
• [3] L. Půst, Dynamic deformations and stresses of beams connected by damping element, Engineering MECHANICS, Vol. 16, 2009
• [4] C. B. Patel, P. P. Gohil, B. Borhade, Modelling and vibration analysis of a road profile measuring system, International Journal of Automotive and Mechanical Engineering, Volume 1, pp. 13-28, January-June 2010