تحلیل ارتعاشات آشوبناک مدل کامل غیرخطی خودرو

این تحقیق به بررسی ارتعاشات آشوبناک در سیستم مدل کامل غیرخطی خودرو با حضور سرنشین در مواجهه با ناهمواری سطح جاده می پردازد. در سال های اخیر بررسی رفتار دینامیکی غیرخطی خودرو بیشتر با در نظر گرفتن مدل های ساده تر یک چهارم و نصف توسط محققین صورت گرفته و از مدل کامل کمتر استفاده شده است. این در حالی است که مدل های یک چهارم و نصف بازتاب کاملی از رفتارهای سینماتیکی و دینامیکی خودرو نداشته و پاسخ های آنها نسبت به مدل کامل از دقت کمتری برخوردار است. از آنجایی که حضور سرنشین هنگام حرکت خودرو اجتناب ناپذیر است، درنظر گرفتن مدل مناسبی که بتواند اثرات متقابل حرکت خودرو و سرنشین بر یکدیگر را به خوبی توجیه کند ضروری است. در این تحقیق با در نظر گرفتن مدل کامل خودرو با حضور تعداد سرنشین متفاوت به بررسی رفتارهای آشوبناک خودرو در مواجهه با ناهمواری های سطح جاده پرداخته و اثر حضور سرنشین بر ارتعاشات آشوبناک خودرو مورد مطالعه قرار می گیرد. هم چنین اثر ناهمواری های مختلف بر رفتارهای دینامیکی غیرخطی خودرو بررسی شده و محدوده های مناسبی از پارامترهای فیزیکی خودرو به منظور خارج کردن خودرو از رفتارهای آشوبناک به وجود آمده در آن ارائه می گردد. در کلیه موارد معادلات دیفرانسیل حاکم بر حرکت سیستم بر اساس قوانین نیوتن- اویلر استخراج شده و به روش های عددی با استفاده از نرم افزار matlab حل می گردند. برای بررسی رفتارهای دینامیکی غیرخطی خودرو از ابزارهای شناسایی این گونه رفتارها یعنی: نمودارهای پاسخ زمانی، منحنی صفحه فاز، طیف توان، مقطع پوانکاره، نمودارهای دوشاخه ای شدن و ماکزیمم نماهای لیاپانوف استفاده می شود. نتایج نشان می دهد اثر سرنشین بر رفتارهای آشوبناک خودرو بسیار مهم بوده و محدوده های نامنظم رفتار دینامیکی خودرو و تبدیل حرکات چند پریودی به آشوبناک و بالعکس را کاهش می دهد. هم چنین نوع مدل سازی ناهمواری سطح جاده بر رفتارهای دینامیکی خودرو بسیار مهم بوده به طوریکه پاسخ های آشوبناک آن در مواجهه با مدل های مختلف ناهمواری، متفاوت است. هم چنین تغییر در مقدار پارامترهایی مثل ضریب سختی فنر سیستم تعلیق، ضرایب سختی فنر و استهلاک صندلی سرنشین و ضریب سختی لاستیک ها می تواند رفتارهای آشوبناک به وقوع پیوسته در خودرو در مواجهه با ناهمواری جاده را کنترل کرده و خودرو را از آشوب خارج نماید.