PL EN


Preferencje help
Widoczny [Schowaj] Abstrakt
Liczba wyników
Tytuł artykułu

Simulation and optimisation of the steering kickback performance

Autorzy
Treść / Zawartość
Identyfikatory
Warianty tytułu
PL
Symulacja i optymalizacja drgań typu kickback koła kierownicy samochodu
Języki publikacji
EN
Abstrakty
EN
An application of nonlinear optimisation methods to select some parameters of a passenger car steering system is presented. A simplified planar model of the system as well as spatial multibody models are developed. The simplified model is used in the optimisation task, ensuring minimisation of vibrations of the steering wheel. The optimisation task is solved in two stages. The first one allow us to obtain optimal geometry of the system. In the second stage, nonlinear characteristics of some elements are obtained. The correctness of optimisation results is verified by the application of a more sophisticated spatial model. An own simulation programme has been worked out. It allowed us to perform dynamic analysis of the steering kickback using both simplified and complex structural models as well as to execute a built-in optimisation module. Asymmetric input forces applied to the wheel centre have been used in the computer simulations. The excitations analysed are typical for a car moving over an obstacle. The work presented concentrates on the steering kickback phenomena, which may strongly influence discomfort perceived by the car driver.
PL
W pracy przedstawiono zastosowanie metod optymalizacji do doboru pewnych parametrów układu kierowniczego samochodu osobowego. Przedstawiono zarówno uproszczony, płaski model układu, jak również jego wersję przestrzenną. Model uproszczony wykorzystano w zadaniach optymalizacji, których celem jest minimalizacja drgań przenoszonych na koło kierownicy w wyniku jazdy po nierównej nawierzchni. Zadanie optymalizacji jest rozwiązane w dwóch etapach. W pierszym poszukiwano optymalnej geometrii układu. Nieliniowe charakterystyki układu są znajdywane w drugim etapie. Wyniki optymalizacji zostały następnie zweryfikowane w złożonym modelu układu. Własne oprogramowanie pozwala na przeprowadzanie analiz z zastosowaniem obu modeli oraz dokonywania obliczeń optymalizacyjnych. Analizowano wpływ sił dynamicznych chrakterystycznych dla przejazdu przez przeszkodę kołami jednej strony pojazdu. Wyniki obliczeń koncentrują się na drganiach typu kickback, które są jednym z czynników znacznie wpływających na dyskomfort kierowcy.
Rocznik
Strony
187--208
Opis fizyczny
Bibliogr. 30 poz., rys., tab.
Twórcy
autor
Bibliografia
  • 1. Ambrosio J., Verissimo P., 2009, Improved bushing models for general multibody systems and vehicle dynamics, Multibody Syst. Dyn., 22, 341-365
  • 2. Ammon D., Gipser M., Rauh J., Wimmer J., 1997, High performance system dynamics simulation of the entire system tire-suspension-steering-vehicle, Vehicle System Dynamics, 27, 435-455
  • 3. Balaramakrishna N., Kumar R.K., 2009, A study on the effect of different tyre imperfections on steering wheel vibration, Vehicle System Dynamics, 47, 6, 753-770
  • 4. Bian X.L., Song B.A., Becker W., 2003, The optimisation design of the McPherson strut and steering mechanism for automobiles, Forschung im Ingenieurwesen, 68, 60-65
  • 5. BS6841, 1987, Guide to measurement and evaluation of human exposure to whole-body mechanical vibration and repeated shock, British Standards Institution
  • 6. Chen Y.C., 1991, Solving robot trajectory planning problems with uniform cubic B-splines, Optimal Control Appl. Methods, 12, 247-262
  • 7. Cho Y., 2004, Simulation of steering kickback using component load method, 2004-01-1097, SAE
  • 8. Collard J.-F., Fisette P., Duysinx P., 2005, Contribution to the optimization of closed-loop multibody systems: application to parallel manipulators, Multibody System Dynamics, 13, 1, 69-84
  • 9. Datoussaid S., Verlinden O., Conti C., 2002, Application of evolutionary strategies to optimal design of multibody systems, Multibody System Dynamics, 8, 393-408
  • 10. Dodlbacher G., 1979, Mathematical investigation to reduce steering wheel shimmy, Vehicle System Dynamics, 8, 2, 86-90
  • 11. Galicki M., Popowicz K., 1999, Time-optimal motions of robotic manipulators with end-effector path constraints, Tenth World Congress on the Theory of Machines and Mechanisms, Oulu, Finland, 1073-1078
  • 12. Goncalves J.P.C., Ambrosio J.A.C., 2003, Optimization of vehicle suspension systems for improved comfort of road vehicles using flexible multibody dynamics, Nonlinear Dynamics, 34, 113-131
  • 13. Goncalves J.P.C., Ambrosio J.A.C., 2005, Road vehicle modeling requirements for optimization of ride and handling, Multibody System Dynamics, 13, 3-23
  • 14. Groll M. Von, Mueller S., Meister T., Tracht R., 2006, Disturbance compensation with a torque controllable steering system, Vehicle System Dynamics, 44, 4, 327-338
  • 15. Harlecki A., Adamiec-Wojcik I., Kubas K., 2004, Dynamic analysis of the steering system of a passenger car with McPherson suspension, The Archive of Mechanical Engineering, LI, 2, 181-213
  • 16. ISO2631, 1974, Guide for evaluation of human exposure to whole body vibration, International Organisation for Standardisation
  • 17. Jutard-Malinge A.-D., Bessonnet G., 2000, Optimal motion planning of robotic manipulators removing mobile objects grasped in motion, Journal of Intelligent and Robotic Systems, 29, 233-255
  • 18. Kaczorek T., 1975, Synthesis of Linear Stationary Systems by the State-Space Method, PWN, [in Polish]
  • 19. Kenji K., Massaki M., 1999, Dynamic analysis on the cause of steering kick-back. Part 3. Analyses on transient vibration of unsprung mass by means of force measurement on running vehicle, Proceedings of JSAE Annual Congress, 107, 99, 21-24
  • 20. Knapczyk J., Kuranowski A., 1986, Analysis of the characteristics of the MacPherson suspension taking silentblocks flexibility into consideration, The Archive of Mechanical Engineering, 33,
  • 21. Lozia Z., Zardecki D., 2002, Vehicle dynamics simulation with inclusion of freeplay and dry friction in steering system, SAE, 2002-01-0619
  • 22. Nelder J.A., Mead R., 1965, A simplex method for function minimization, The Computer Journal, 7, 4, 308-313
  • 23. Pacejka H.B., 1973, Approximate dynamic shimmy response of pneumatic tyres, Vehicle System Dynamics, 2, 49-60
  • 24. Pacejka H.B., 2002, Tyre and Vehicle Dynamics, SAE, Warrendale
  • 25. Schmeitz A.J.C., Besselink I.J.M., Jansen S.T.H., 2007, TNO MF-SWIFT, Vehicle System Dynamics, 45, 1, 121-137
  • 26. Sergaki E.S.S., Stavrakakis G.S., Pouliezos A.D., 2002, Optimal robot speed trajectory by minimization of the actuator motor electromechanical losses, Journal of Intelligent and Robotic Systems, 33, 187-207
  • 27. Sharp R.S., Jones C.J., 1980, A comparison of tyre representations in a simple wheel shimmy problem, Vehicle System Dynamics, 9, 45-57
  • 28. Szczotka M., Wojciech S., 2008, Application of joint coordinates and homogenous transformations to modeling of vehicle dynamics, Nonlinear Dyn., 52, 377-393
  • 29. Wittbrodt E., Adamiec-Wojcik I., Wojciech S., 2006, Dynamics of Flexible Multibody Systems. Rigid Finite Elements, Springer-Verlag
  • 30. Zegelaar P.W.A., 1998, The dynamic response of tires to breake torque variations and road unevennesses, TU Delft
Typ dokumentu
Bibliografia
Identyfikator YADDA
bwmeta1.element.baztech-article-BWM6-0005-0010
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.