Walidacja modelu CAD korpusu przekładni kierowniczej ze wspomaganiem elektrycznym

• Autorzy: Płaczek M. , Buchacz A. , Baier A. , Ociepka P. , Herbuś K.

Warianty tytułu

EN

Validation of the CAD model of the electric power steering worm gear housing

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W artykule zaprezentowano wyniki analiz modalnych (eksperymentalnej oraz numerycznej) w odniesieniu do korpusu przekładni ślimakowej układu wspomagania kierownicy samochodu osobowego. Analizę eksperymentalną wykonano, stosując metodę LSCE (Least Squares Complex Exponential) z zastosowaniem młotka do badań modalnych, wyposażonego w czujnik siły. Analizę numeryczną przeprowadzono, stosując metodę elementów skończonych w programie PLM Siemens NX 10. Na podstawie wyników z eksperymentalnej analizy modalnej dokonano walidacji i dostrojono model numeryczny MES. Uzyskana zgodność wyników pozwoliła stwierdzić poprawność opracowanego modelu. Przeprowadzone badania umożliwiły dostrojenie opracowanego modelu wirtualnego i zastosowanie go w ramach dalszych analiz w odniesieniu do zmodyfikowanych konstrukcji korpusu przekładni.

EN

In the article results of modal analyzes (experimental and numerical) in relation to the housing of the worm gear of the passenger car steering system are presented. The experimental analysis was performed using the Least Squares Complex Exponential (LSCE) method with the use of a modal hammer, equipped with a force sensor. The numerical analysis was based on the finite element method in the PLM Siemens NX 10 software. Based on the results from the experimental modal analysis, the numerical model was validated and tuned. The obtained consistency of the results allowed to state the correctness of the developed model. The conducted research enabled the fine-tuning of the developed virtual model and its application as part of further analyzes with respect to modified gear housing constructions.

Słowa kluczowe

PL

drgania; analiza modalna; metoda elementów skończonych; układ kierowniczy ze wspomaganiem; modelowanie

EN

vibrations; modal analysis; finite element method; power steering system; modelling

• Wydawca: Polskie Towarzystwo Mechaniki Teoretycznej i Stosowanej. Oddział Gliwice
• Czasopismo: Modelowanie Inżynierskie
• Rocznik: 2018
• Tom: T. 36, nr 67
• Strony: 50--56
• Opis fizyczny: Bibliogr. 15 poz.

Twórcy

autor

Płaczek M.

• Instytut Automatyzacji Procesów Technologicznych i Zintegrowanych Systemów Wytwarzania, Wydział Mechaniczny Technologiczny, Politechnika Śląska

autor

Buchacz A.

• Instytut Automatyzacji Procesów Technologicznych i Zintegrowanych Systemów Wytwarzania, Wydział Mechaniczny Technologiczny, Politechnika Śląska

autor

Baier A.

• Instytut Automatyzacji Procesów Technologicznych i Zintegrowanych Systemów Wytwarzania, Wydział Mechaniczny Technologiczny, Politechnika Śląska

autor

Ociepka P.

• Instytut Automatyzacji Procesów Technologicznych i Zintegrowanych Systemów Wytwarzania, Wydział Mechaniczny Technologiczny, Politechnika Śląska

autor

Herbuś K.

• Instytut Automatyzacji Procesów Technologicznych i Zintegrowanych Systemów Wytwarzania, Wydział Mechaniczny Technologiczny, Politechnika Śląska

Bibliografia

• 1. Białas K.: Mechanical and electrical elements in reduction of vibrations. “Journal of Vibroengineering” 2012, vol. 14(1), p. 123-128.
• 2. Bocian M., Jamroziak K., Kulisiewicz M.: An identification of nonlinear dissipative properties of constructional materials at dynamical impact loads conditions. “Meccanica” 2014, Vol. 49(8), p. 1955-1965.
• 3. Buchacz A., Baier A., Herbuś. K., Ociepka P., Grabowski Ł., Sobek M.: Compression studies of multi-layered composite materials for the purpose of verifying composite panels model used in the renovation process of the freight wagon's hull. “Eksploatacja i Niezawodność – Maintenance and Reliabilit” 2018 Vol. 20(1), p. 137-146.
• 4. Buchacz A., Baier A., Herbuś K., Majzner M., Ociepka P.: Investigations of composite panels mounted in the cargo space of a freight wagon. In: Proceedings in Mathematics & Statistics, Dynamical Systems: Modelling,2016, 181, 97-105.
• 5. Dymarek A., Dzitkowski T.: Passive reduction of system vibrations to the desired amplitude value. “Journal of Vibroengineering” 2013, Vol. 15 (3), p.1254-1264.
• 6. Grabowski Ł., Baier A., Sobek M.: Molding of strength testing samples using modern PDCPD material for purpose of automotive industry.In: IOP Conf. Series: Materials Science and Engineering, 2017, Vol. 227, No. 012051.
• 7. Gwiazda A., Herbuś K., Kost G., Ociepka P.: Designing mechatronics equipment based on the example of the Stewart platform.” Solid State Phenomena” 2015, Vol. 220/221, p. 419-422.
• 8. Jamroziak K., Bocian M., Kulisiewicz M.: Energy consumption in mechanical systems using a certain nonlinear degenerate model. “Journal of Theoretical and Applied Mechanics” 2013, Vol. 51(4), p. 827-835.
• 9. Kciuk S., Gąsiorek D., Duda S.: Identyfikacja cech dynamicznych konstrukcji urządzenia mechatronicznego do treningu lokomotorycznego z wykorzystaniem analizy modalnej. „Górnictwo Odkrywkowe” 2014, Vol. 55 (4/5), s. 111-115.
• 10. Krzystała E., Mężyk A., Kciuk S.: Minimisation of the explosion shock wave load onto the occupants inside the vehicle during trinitrotoluene charge blast. International. “Journal of Injury Control and Safety Promotion” 2016, Vol. 23(2), p. 170-178.
• 11. Płaczek M., Wróbel A., Baier A.: Comparison of vibration damping of standard and PDCPD housing of the electric power steering system. In: IOP Conf. Series: Mat. Science and Engineering, 2017, Vol. 227, No. 012095.
• 12. Płaczek M., Wróbel A., Olesiejuk M.: Modelling and arrangement of composite panels in modernized freight cars. MATEC Web of Conferences, 2017, Vol. 112, Paper No. 06022.
• 13. Płaczek M., Wróbel A., Buchacz A.: Application of piezoelectric films for measuring dynamical response of freight wagons during exploitation. In: Proceedings of the 13th International Scientific Conference Computer Aided Engineering, Editors: Eugeniusz Rusinski, Damian Pietrusiak, Springer International Publishing 2017, 978-3-319-50937-2
• 14. Sobek M., Baier A., Grabowski Ł.: The impact of various distance between axes of worm gear on torque value. Worm gear test stand. In: IOP Conf. Series: Materials Science and Engineering, 2017, Vol. 227, Paper No. 012118.
• 15. Zolkiewski, S.: Damped vibrations problem of beams fixed on the rotational disk. “International Journal of Bifurcation and Chaos” 2011, Vol. 21, p.3033-3041.

Uwagi

Opracowanie rekordu w ramach umowy 509/P-DUN/2018 ze środków MNiSW przeznaczonych na działalność upowszechniającą naukę (2019).