Dynamic analysis and design optimization of a vehicle suspension system

Araçlarda yolcu konforunun sağlanmasında yoldan gelen darbeleri emip bunların şiddetini azaltan süspansiyon sistemi önemli rol oynar. Bu sebepten dolayı bu sistemler özenli bir şekilde dizayn edilmelidirler. Bu dizaynı başarılı bir şekilde yapabilmek için süspansiyon sisteminin tüm bileşenlerinin ve bunların birbirleriyle olan etkileşimlerinin dinamik davranışları anlaşılmalıdır. Bu tezde sistem bileşenlerinin dinamik, malzeme ve boyutsal özelliklerinin süspansiyon performansı üzerine olan etkileri analiz edilmiştir.NASTRAN® isimli ticari sonlu eleman analiz yazılımı aracılığıyla sonlu eleman modelimizin frekans cevap fonksiyonları elde edilip, kritik titreşim yolları açığa çıkarılmıştır. Bu kritik öğeler incelenerek sonlu eleman modeli gerçek aracı temsil edecek şekilde dikkatlice düzenlenmiştir. Sonlu eleman modeli son haline geldikten sonar, model, süspansiyon sisteminin performansı artırmak üzere optimizasyon çalışmalarında kullanılmıştır. Dizayn parametreleri ve süspansiyon sistem performansı arasındaki ilişkiyi anlamak için temeli endüstriyel deney tasarlama tekniklerine dayanan düzenli ve parametrik bir çalışma yapılmıştır. Bu çalışmalar süspansiyon performansına en çok etkisi olan bileşenleri belirlemek için yapılan bir tarama işlem ile başlatılmıştır. Her seferinde dizayn parametreleri değiştirilerek sistemin frekans cevap fonksiyonları elde edilmiş ve buna göre çeşitli performans ölçütleri ile değerlendirmeler yapılmıştır. En etkili bileşenler ortaya çıktıktan sonra en uygun konfigurasyonu bulmak uzere optimizasyon işlemi gerçekleştirilmiştir.Bahsedilen bu çalışmaya ek olarak, parametrizasyon ve optimizasyon işlemleri yay, damper ve kütle gibi dinamik özelliklerin dışında malzeme ve boyutsal özellikler kullanılarak tekrarlanmıştır. Takip edilen yöntem ve elde edilen sonuçlar gösterdi ki bu metotla araç süspansiyonlarının performansları etkili bir şekilde en uygun performanslı hale getirilebilir ve merak edilen değişikliklerin sonuçları hakkında hızlı bir şekilde fikir sahibi olunabilir.