Preferencje help
Widoczny [Schowaj] Abstrakt
Liczba wyników

Znaleziono wyników: 15

Liczba wyników na stronie
first rewind previous Strona / 1 next fast forward last
Wyniki wyszukiwania
Wyszukiwano:
w słowach kluczowych:  hydraulic damper
help Sortuj według:

help Ogranicz wyniki do:
first rewind previous Strona / 1 next fast forward last
1
Content available remote The modelling and analysis of shock absorbers with stroke-dependent damping
EN
In order to obtain the characteristics of a damping force which depends on the amplitude and frequency of the excitation, a modification to the vehicle shock absorber is proposed in this paper. Within the range of small amplitudes, the ‘soft’ characteristics improve riding comfort, while within the resonance ranges, the increased damping force provides a higher level of ride safety. A nonlinear model of the system is introduced, taking into account various strategies of oil-flow control. Utilising numerical integration methods, the influence of excitation parameters and constructional parameters on the characteristics of the damper is investigated.
PL
W pracy zaproponowano koncepcję amortyzatora samochodowego, którego charakterystyka zależy od amplitudy i częstotliwości wymuszenia. W zakresie małych amplitud charakterystyka miękka poprawia komfort jazdy. W zakresach rezonansowych zwiększona siła tłumienia zapewnia większe bezpieczeństwo jazdy. Opracowano nieliniowy model układu uwzględniający różne strategie sterowania przepływem oleju. Wykorzystując metody numerycznego całkowania, zbadano wpływ parametrów wymuszenia oraz parametrów konstrukcyjnych na charakterystyki tłumika.
EN
The model of a mono-tube shock absorber with a bypass is proposed in this paper. It is shown that the application of an additional flow passage (bypass) causes changes to the damping force characteristics when the excitation amplitudes are large. In such cases, the damping force values increase, thereby improving safety of the ride. For small excitation amplitudes, the shock absorber behaves in a similar fashion as shock absorbers without a bypass, ensuring a high comfort level of the ride on roads with smooth surfaces.
3
Content available remote Comparison of computing efficiency of different hydraulic vehicle damper models
EN
This paper deals with comparisons of computing efficiency of 20 damper models with functional and hybrid approaches, which can be used to solve typical problems in vehicle dynamics. Efficiency is evaluated based on model accuracy and computing time. The computed results of different damper models are compared to measurements of an actual car damper. Its damping characteristics were measured on a hydraulic damper test rig with three different excitations.
PL
W artykule porównano efektywność dwudziestu modeli amortyzatorów, funkcjonalnych i hybrydowych, które można stosować przy rozwiązywaniu podstawowych problemów dynamiki pojazdów. Efektywność jest oceniana przez dokładność odwzorowania i czas obliczeń. Odpowiedzi kolejnych modeli amortyzatora porównywano z wynikami badań rzeczywistego amortyzatora samochodowego na stanowisku ze wzbudnikiem.
PL
W pracy opracowano model tłumika hydraulicznego o charakterystyce zależnej od amplitudy i częstotliwości wymuszenia. W zakresie małych amplitud i dużych częstotliwości układ zachowuje się jak amortyzator o charakterystyce miękkiej, co w przypadku zastosowania go w zawieszeniu samochodu poprawia komfort jazdy. W zakresach rezonansowych zwiększona siła tłumienia zapewnia większe bezpieczeństwo jazdy. Uzyskane charakterystyki amortyzatora są niesymetryczne, co jest także wskazane dla tłumików samochodowych. W pracy zbadano wpływ parametrów wymuszenia oraz parametrów konstrukcyjnych na charakterystyki amortyzatora.
EN
The model of hydraulic damper whose characteristics is depending on the amplitude and excitation frequency was proposed in this paper. Within the range of small amplitudes and high frequencies, the system behaves like a shock absorber of ‘soft’ characteristic, which in case of using it in a car suspension, improves driving comfort. Within the resonance ranges the increased damping force provides a high safety of the ride. The obtained shock absorber characteristics are asymmetrical, which is recommended for car dampers. The influence of excitation parameters as well as constructional ones on the characteristics of the damper was investigated.
EN
This work presents a method to accelerate the process of configuration and calibration of shim washer valve systems which are used in railway hydraulic dampers. The advantage of the method is possibility to reduce the shim fatigue failure risk during train operation. This failure causes a sudden drop of a damping force influencing negatively safety of passengers. Fatigue verification is an important phase of configuration and calibration process of a valve system. The verification is conducted based on the detailed simulation model of the valve system established (formulated) with a finite element method. The mesh density was determined using a sensitivity analysis regarding the number of finite elements. The force and flow balance were used to formulate the system model. The model was calibrated based on experimental measurements conducted on the servo-hydraulic tester. The verification process allows to determine the critical von Misses stress level in elastic components of a valve system. The work showed the feasibility of accelerated configuration and calibration process of shim washer valve systems modeling their mechanical and hydraulic properties.
PL
W artykule zaprezentowano metodę umożliwiającą skrócenie czasu wymaganego w procesie konfiguracji oraz kalibracji podkładowych (dyskowych) systemów zaworowych stosowanych w tłumikach hydraulicznych przeznaczonych do pojazdów szynowych. Zasadniczą zaletą metody jest możliwość zmniejszenia ryzyka uszkodzenia zmęczeniowego zaworu w trakcie eksploatacji, wiążącego się z nagłym spadkiem siły tłumiącej w układzie zawieszenia wózka pojazdu szynowego, co ma bezpośredni wpływ na bezpieczeństwo pasażerów. Zasadniczą operacją w procesie konfiguracji oraz kalibracji jest weryfikacja wytrzymałościowa systemów zaworowych. Weryfikacja jest prowadzona na podstawie szczegółowego modelu symulacyjnego systemu zaworowego wykonanego metodą elementów skończonych. Dobór siatki modelu przeprowadzono na podstawie analizy wrażliwości wyników modelu na liczbę użytych elementów dyskretnych. W celu symulacji działania kompletnego tłumika hydraulicznego, sformułowano model systemowy na podstawie bilansu sił oraz przepływów wewnętrznych tłumika. Model systemowy skalibrowano na podstawie pomiarów eksperymentalnych przeprowadzonych na stanowisku serwo-hydraulicznym. Weryfikacja wytrzymałościowa umożliwiła wyznaczenie granicznych dopuszczalnych naprężeń złożonych w podatnych elementach systemu zaworowego. Artykuł wykazał możliwość wykonania przyśpieszonej konfiguracji oraz kalibracji podkładowych (dyskowych) systemów zaworowych uwzględniając ich weryfikację niezawodnościową przez modelowanie ich właściwości mechanicznych i hydraulicznych.
6
Content available remote Numerical models of a valve system used in railway hydraulic dampers
EN
Purpose: The aim of this paper is to develop and validate a linear and nonlinear numerical 2/3D models of the spring washer stack and a system model of an entire hydraulic damper. Design/methodology/approach: Three types of numerical models are investigated. Linear and non-linear 2D models developed in Matlab program, and 3D nonlinear model developed in Ansys software. Findings: The system model of entire hydraulic damper and detail numerical 2/3 D model of the spring washers stack including the boundary conditions for simplified and advanced analysis were developed. Research limitations/implications: It is important to provide a model functionality allowing for calculation of spring washer stacks groups having the opening limiter. Spring washer stack stress and opening characteristics vs. applied pressure are determined with simplified analytically derived model and full 2D model including almost all significant forces and moments in a stack of circular plates. An advantage of a simplified spring washer stack model is possibility of its rapid engineering calculations, e.g. performed in Matlab. Practical implications: The valve model allows to determine the critical von Misses stress level and fatigue critical limit in elastic components of a valve system. Damper force and valve durability expressed in life-cycles are the optimization criteria considered during selection and tuning of a valve system. Originality/value: A new valve system was developed in two versions, i.e. simplified and advanced. The model allows durability prediction at the design stage reducing the testing costs of low-performance valve systems.
PL
W pracy przedstawiono wyniki badań eksperymentalnych tłumika piezoelektrycznego.Na podstawie badań eksperymentalnych został przyjęty model sterowanego tłumika piezoelektrycznego w postaci struktury reologicznej. Dokonano identyfikacji parametrów modelu tłumika oraz przeprowadzono weryfikację przyjętego modelu. Wyniki badań numerycznych i eksperymentalnych przedstawiono w postaci charakterystyk dyssypacyjnych. Wartości sił tłumienia zależne są głównie od wielkości szczeliny w zaworze hydraulicznym, której wielkość zmieniana jest zapomocą sterowania stosem piezoelektrycznym. W ten sposób sterując zaworem można zmieniać charakterystykę tłumika poprzez zmiany oporów przepływu między komorami tłumika hydraulicznego. Badania zostały przeprowadzone w celu opracowania konstrukcji samochodowego tłumika piezoelektrycznego, który zostanie zastosowany w zawieszaniu do redukcji drgań pojazdu.
EN
The paper presents the results of the experiments involving a piezoelectric damper. A mathematical model of a controllable piezoelectric damper has been adopted for conducting the numerical research. The model is described in the form of a rheological structure. The parameters of the damper’s model have been estimated and the adopted model has been verified. The results of the simulation and the experiments are presented in the form of dissipation characteristics. The value ofthe damping forces depends on the size of the opening in a hydraulic valve which is controlled by a piezoelectric stack. This way, by controlling the valve, one can control the characteristics of the damper by changing the resistance of the flow between the chambers of the hydraulic damper. The research has been carried out in order to develop the structure of a piezoelectric damper for cars which will be applied in a vehicle’s suspension in order to reduce its vibration. Controllable piezoelectric dampers can be used for reducing vibration in mechanical devices.
EN
The aim of this paper is to develop a method for optimizing the design of a disc spring valve system by reducing the aeration and cavitation effect which negatively influences the performance of a shock absorber. A fluid structure interaction (FSI) model is used in order to modify the geometry of the valve interior and, in turn, to achieve better performance of a shock absorber. The paper analyzes the pressure distribution along theflow paths inside the valve cavity to reduce the risk of aeration and cavitation, while other important engineering aspects are omitted, e.g. durability of disc-spring valve systems as discussed in [1]. A key measure of valve improvement was chosen as deterioration of the damping force level generated by a shock absorber vs. the number of cycles during continuous cycling of the damper . The objectives of this work are as follows: (i) to present a process for reducing the complexity of the geometry of a disc spring valve system in order to perform a combined fluid-structure simulation, (ii) to show keysteps of the simulation process focusing on interactions between fluid and structure domain and to review relevant simulation results, (iii) to describe practical aspects of the simulation process, including basic parameters and boundary conditions related to the applied commercial software, (iv) to make an optimization case study to show the application scope for the simulation methodology proposed in the paper, and to confront the simulation results with experimental investigations.
EN
In this paper, a physical and mathematical model was created for a twin-tube hydraulic shock absorber, using oil as the working medium. To analyze the model, methods of numerical integration were incorporated. The effect of the amplitude and frequency of the excitation, as well as the parameters describing the flow rate of oil through the valves, were examined. The basic characteristics of the damping force were obtained.
PL
W pracy wprowadzono model fizyczny i matematyczny dwururowego amortyzatora hydraulicznego, w którym czynnikiem roboczym jest olej amortyzatorowy. Do jego analizy wykorzystano metody numerycznego całkowania. Zbadano wpływ amplitudy i częstości wymuszenia oraz parametrów opisujących przepływ oleju przez zawory. Wyznaczono podstawowe charakterystyki siły tłumienia.
10
Content available remote Adjustment method of parameters intended for first-principle models
EN
Purpose: This paper demonstrates a process of estimation phenomenological parameters of a first-principle nonlinear model based on the hydraulic damper system. Design/methodology/approach: First-principle (FP) models are formulated using a system of continuous ordinary differential equations capturing usually nonlinear relations among variables of the model. The considering model applies three categories of parameters: geometrical, physical and phenomenological. Geometrical and physical parameters are deduced from construction or operational documentation. The phenomenological parameters are the adjustable ones, which are estimated or adjusted based on their roughly known values, e.g. friction/damping coefficients. Findings: A phenomenological parameter, friction coefficient, was successfully estimated based on the experimental data. The error between the model response and experimental data is not greater than 10%. Research limitations/implications: Adjusting a model to data is, in most cases, a non-convex optimization problem and the criterion function may have several local minima. This is a case when multiple parameters are simultaneously estimated. Practical implications: First-principle models are fundamental tools for understanding, optimizing, designing, and diagnosing technical systems since they are updatable using operational measurements. Originality/value: First-principle models are frequently adjusted by trial-and-error, which can lead to nonoptimal results. In order to avoid deficiencies of the trial-and-error approach, a formalized mathematical method using optimization techniques to minimize the error criterion, and find optimal values of tunable model parameters, was proposed and demonstrated in this work.
PL
W pracy poddano analizie jakościowej ćwiartkowy model zawieszenia pojazdu. Występujący w układzie zawieszenia tłumik hydrauliczny opisano zmodyfikowanym modelem Spencera. Na podstawie przeprowadzonych analiz wyselekcjonowano parametry mające decydujący wpływ na kształt charakterystyki tłumika. Wyznaczono również charakterystyki częstotliwościowe układu w celu zbadania wpływu istotnych parametrów modelu na wprowadzone wskaźniki jakości związane z bezpieczeństwem jazdy oraz efektywnością tłumienia drgań.
EN
The paper discusses the analysis of the quarter model of the vehicle suspension. The hydraulic damper existing in the suspension system has been described using the modified Spencer model. Based on the performed analyses, the parameters having the major impact on the shape of the damper characteristics have been chosen. Additionally, the frequency characteristics of the model have been investigated, for the purpose of researching the impact of several essential model parameters on the performance factors corresponding to the driving safety and the efficiency of the shock absorber.
EN
This paper considers a method for indirect measuring the vertical displacement of wheels resulting from the road profile, using an inverse parametric data-driven model. Wheel movement is required in variable damping suspension systems, which use an onboard electronic control system that improves ride quality and vehicle handling in typical maneuvres. This paper presents a feasibility study of such an approach which was performed in laboratory conditions. Experimental validation tests were conducted on a setup consisting of a servo-hydraulic test rig equipped with displacement, force and acceleration transducers and a data-acquisition system. The fidelity and adequacy of various parametric SISO model structures were evaluated in the time domain based on correlation coefficient, FPE and AIC criteria. The experimental test results showed that inverse models provide accuracy of inversion, ranging from more than 70% for the ARX model structure to over 90% for the OE model structure.
PL
Praca poświęcona jest badaniu wpływu sterowania tłumikami piezoelektrycznymi na drgania pojazdu. Ograniczenie drgań pionowych pojazdu wpływa na poprawę komfortu jazdy a zmniejszenie wahań nacisku kół na drogę zwiększa bezpieczeństwo ruchu pojazdu. Sterowanie siłą tłumienia odbywa się przy pomocy amortyzatorów sterowanych zaworami piezoelektrycznymi. Zawór piezoelektryczny umożliwia sterowanie charakterystyką tłumika poprzez zmiany oporów przepływu między komorami tłumika hydraulicznego.
EN
In this paper an effect of damping force controlling in a vehicle suspension system is discussed. A vehicle suspension system is equipped with controlled piezoelectric dampers which allow controlling vehicle body vibration. Vertical vibration limitation of vehicle body has an influence on comfort and safety by decreasing a value changes in wheel contact forces. Control of friction in dampers is realized by controlling piezoelectric valve and flows between chambers of damper.
PL
Przedstawiono semiaktywny tłumik hydrauliczny z doświadczalnym zaworem tłumiącym do sterowania siłą tłumienia. Do bezstopniowego nastawiania natężenia przepływu w zaworze zastosowano stos piezoelektryczny o odpowiednim zakresie wydłużenia wykonanego tłumika. Zamieszczono opis badań laboratoryjnych tłumika i wybrane wyniki tych badań.
EN
The paper presents a semi-active hydraulic damper which utilizes experimental throttling valve for control of dampening force. A piezoelectric pile with an adequate extension range was applied for continuous adjustment of flow rate in the valve. Basic characteristics of piezoelectric materials and a description of laboratory tests of the damper with selected results are presented.
15
Content available remote Laboratory research of the controllable hydraulic damper
EN
The main focus is on the hydraulic shock absorbers employed in vehicles, in the context of parameters associated with the damping force control for the given direction of action and with the energy dispersion. Two types of shock absorbers are examined: those with constant and variable parameters of damping force adjustment. Shock absorbers that were subject to research investigations included a commercially - available shock absorber with fixed parameters and an experimental absorber with variable parameters. The paper summarises the problems experienced during modelling of hydraulic shock absorbers when the equivalent damping ratio is sought. Damper properties and the methods of determining them are outlined. The laboratory tests performed on these shock absorbers are considered in more detail and relevant characteristics are provided for the sake of comparison. The reasons why shock absorbers with fixed parameters have been in widespread use for many years are now investigated, highlighting the aspects which prompt the research work on shock absorbers with variable parameters.
first rewind previous Strona / 1 next fast forward last
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.