Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Multibody approach in suspension system optimization

Korta J., Martowicz A., Gallina A., Uhl T.

Computer Assisted Mechanics and Engineering Sciences

|

2011

|

Vol. 18, no. 1-2

23-37

EN

In this paper an approach of optimization of suspension system parameters is described. Taking into consideration the sti?ness and damping coe?cients of springs and shock absorbers of a heavy road transportvehicle semitrailer, process of adjusting those values has been undertaken by means of the response surface methodology and a desirability function application, supported by the sensitivity computations. Twodifferent methods of constructing metamodels: Kriging and polynomial regression have been tested andcompared with a set of results obtained from the numerical multibody dynamic analysis. The objectiveof the undertaken efforts was to minimize the loads in the crucial points of the structure, identi?ed as the high-risk failure areas. A number of simulations have been carried out under the set of di?erent load cases, specially established to represent a wide range of operating conditions possible to be met during the vehicle life cycle.

2

Simulation-based stability analysis of a thin-walled cylinder during turning with improvements using an adaptronic turning chisel

Fischer A., Eberhard P.

Archive of Mechanical Engineering

|

2011

|

Vol. LVIII, nr 4

367-391

EN

The dynamics of the turning process of a thin-walled cylinder in manufacturing is modeled using flexible multibody system theory. The obtained model is time varying due to workpiece rotation and tool feed and retarded, due to repeated cutting of the same surface. Instabilities can occur due to these consecutive cuts that must be avoided in practical application because of the detrimental effects on workpiece, tool and possibly the machine. Neglecting the small feed, the stability of the resulting periodic system with time-delay can be analyzed using the semi-discretization method. The use of an adaptronic tool holder comprising actuators and sensors to improve the dynamic stability is then investigated. Different control concepts, two collocated and two model-based, are implemented in simulation and tuned to increase the domain of stable cutting. Cutting of a moderately thin workpiece exhibits instabilities mainly due to tool vibration. In this case, the stability boundary can be significantly improved. When the instability is due to workpiece vibration, the collocated concepts fail completely. Model based concepts can still obtain some improvements, but are sensitive to modeling errors in the coupling of workpiece and tool.

PL

Dynamikę procesu toczenia przy obróbce cienkościennego walca zamodelowano stosując teorię giętkich układów wielu ciał. Uzyskano model uwzględniający zmienność w czasie wynikającą z obrotu przedmiotu obrabianego i posuwu narzędzia, a także opóźnienia powodowane wielokrotnym skrawaniem tej samej powierzchni. Niestabilności, które mogą powstać w wyniku tych wielokrotnych skrawań, powinny być wyeliminowane w praktycznych zastosowaniach, gdyż mają one szkodliwe skutki dla przedmiotu obrabianego, narzędzia, a nawet dla maszyny. Pomijając niewielki posuw narzędzia, wynikowa stabilność układu z opóźnieniem i zmiennego w czasie może być analizowana metodą częściowej dyskretyzacji. Badano zastosowanie uchwytu narzędziowego typu Adaptronic, zawierającego siłowniki i czujniki, którego zadaniem jest poprawa stabilności dynamicznej. W symulacji systemu wdrożono różne koncepcje sterowania, dwie kolokacyjne i jedną opartą na modelu, dobierając ustawienia tak, by zwiększyć zakres stabilnego skrawania. W procesie skrawania przedmiotu o umiarkowanie cienkich ścianach występują niestabilności spowodowane głównie wibracjami narzędzia. W tym przypadku granice obszaru stabilności mogą być znacznie poszerzone. Jeśli jednak niestabilność wynika z wibracji przedmiotu obrabianego, koncepcja kolokacyjna zawodzi całkowicie. Koncepcje oparte na modelu mogą nadal zapewniać pewną poprawę, lecz są wrażliwe na błędy modelowania zjawisk na styku przedmiotu obrabianego i narzędzia.

3

An efficient unified method for the combined simulation of multibody and hydraulic dynamics: comparison with simplified and co-integration approaches

Naya M. A., Cuadrado J., Dopico D., Lugris U.

Archive of Mechanical Engineering

|

2011

|

Vol. LVIII, nr 2

223-243

EN

A formulation developed at the Laboratory of Mechanical Engineering allows robust and efficient simulation of large and complex multibody systems. Simulators of cars, excavators and other systems have been developed showing that real-time simulations are possible even when facing demanding manoeuvres. Hydraulic actuators are presented in many industrial applications of multibody systems, like in the case of the heavy machinery field. When simulating the dynamics of this kind of problems that combine multibody dynamics and hydraulics, two different approaches are common: to resort to kinematically guide the variable length of the actuator, thus avoiding the need to consider the dynamics of the hydraulic system; or to perform a multi-rate integration of both subsystems if a more detailed description of the problem is required, for example, when the objective of the study is to optimize the pump control. This work addresses the inclusion of hydraulic actuators dynamics in the above-mentioned self-developed multibody formulation, thus leading to a unified approach. An academic example serves to compare the efficiency, accuracy and ease of implementation of the simplified (kinematic guidance), multi-rate and unified approaches. Such a comparison is the main contribution of the paper, as it may serve to provide guidelines on which approach to select depending on the problem characteristics.

PL

W Laboratorium Budowy Maszyn (Laboratory of Mechanical Engineering) Uniwersytetu La Coruna opracowano solidne i skuteczne sformułowanie problemu symulacji umożliwiające symulację dużych, skomplikowanych systemów wieloczłonowych. Opracowano symulatory samochodów, koparek i innych maszyn wykazując, że można wykonać symulacje w czasie rzeczywistym, nawet w sytuacji skomplikowanych manewrów. Siłowniki hydrauliczne są wykorzystywane w wielu zastosowaniach przemysłowych w systemach wieloczłonowych, np. w maszynach roboczych. Przy symulacji tego rodzaju systemów, w których występuje połączenie hydrauliki z dynamiką systemów wieloczłonowych, można najczęściej zastosować jedno z dwu podejść: ograniczyć się do kinematycznego sterowania zmienną długością siłownika, unikając w ten sposób konieczności uwzględnienia dynamiki systemu hydraulicznego albo, gdy wymagany jest bardziej szczegółowy opis problemu, np. gdy celem symulacji jest optymalizacja sterowania pompy, wykonać wielostopniowe całkowanie w obydwu systemach. W przedstawionej pracy dokonano włączenia dynamiki siłowników hydraulicznych do wspomnianego wyżej samodzielnego sformułowania dla systemu wieloczłonowego, co doprowadziło do podejścia zunifikowanego. Zaprezentowano przykład akademicki, w którym porównano efektywność, dokładność i łatwość implementacji podejść uproszczonego (sterowanie kinematyczne), wielostopniowego i zunifikowanego. To porównanie jest najważniejszym przyczynkiem, jaki wnosi prezentowana praca, gdyż może służyć wskazaniu wyboru właściwego podejścia w zależności od charakterystyk problemu.