Ин таҳқиқот меомӯзад, ки чӣ гуна системаи таваққуфи кабина, ки ронандаро дар воситаҳои нақлиёти тиҷоратии вазнин аз ларзишҳои тавассути шасси воридшаванда ҷудо мекунад, бо муттаҳид сохтани озмоиш, ченкунии воқеии роҳ, моделсозии динамикии бисёрҷисмӣ, итератсияи виртуалӣ ва оптимизатсияи алгоритми генетикӣ беҳтар танзим карда шавад. Равиши асосии кор аз он иборат аст, ки пружинаҳои ҳавоӣ ва амортизаторҳо ҳамчун унсурҳои оддии хаттӣ қабул нашуда, бо каҷҳои ғайрихаттии сахтӣ ва хомӯшкунӣ, ки аз додаҳои озмоишии воқеӣ гирифта шудаанд, модел карда шаванд ва баъдан ин модел бо ларзишҳои воқеии воситаи нақлиёт аз сатҳҳои гуногуни роҳ кор карда шавад.

Муҳаққиқон аввал воҳидҳои пружинаи ҳавоӣ–амортизатори пеш ва қафои кабинаи воситаи нақлиёти прототипиро дар дастгоҳи озмоишии MTS849 чен карда, аз ин додаҳо моделҳои математикии ғайрихаттӣ сохтаанд. Сипас модели бисёрҷисмии кабина бо пайвасти сахт–чандир, ки чандирии шасси ва стабилизаторро низ дар бар мегирад, дар муҳити ADAMS сохта шудааст. Дар воситаи нақлиёти воқеӣ бо истифода аз нӯҳ акселерометри се меҳварӣ аз маҷмӯъ 27 канал додаҳои ларзиш ҷамъоварӣ шуда, вурудҳои ҷойивазкунии шасси–кабина, ки ченкунии мустақимашон душвор аст, бо усули итератсияи виртуалӣ барқарор карда шудаанд.

Оптимизатсия дар муҳите анҷом дода шудааст, ки ISIGHT, ADAMS ва MATLAB якҷоя бо Multi-Island Genetic Algorithm истифода мешаванд. Аз моделҳои сахтӣ ва хомӯшкунии пружинаи ҳавоӣ 14 коэффисиент ва сахтии панҷ втулкаи резинии муҳим ҳамчун тағйирёбандаҳои тарҳ истифода шудаанд. Дар шароити General road, мувофиқи ҷадвали оптимизатсия, шитоби умумии вазндори RMS аз 0,645 m/s² то 0,591 m/s² коҳиш ёфта, таносуби изолятсияи ларзиши таваққуфи пеши кабина аз %42,3 пас аз оптимизатсияи ниҳоии втулкаҳо то %51,1 боло рафтааст. Дар шароити Belgian pave, бахусус резонанс дар меҳвари X пахш шуда, қуллаи PSD-и меҳвари X аз 2,035 m²/s³ то 1,32 m²/s³ коҳиш ёфтааст.

Дар шароити Cobblestone натиҷа дигар аст. Оптимизатсия тавонистааст ҳаракати pitch-и кабинаро то ҳадди 1,2°-и истеҳсолкунанда поён барад; аммо арзиши вояи ларзиш ва баъзе нишондиҳандаҳои шитоб афзудаанд. Аз ин рӯ, таҳқиқот хулосаи ягонаи «таваққуфи нармтар дар ҳама шароит бароҳаттар аст»-ро дастгирӣ намекунад. Баръакс, нишон медиҳад, ки роҳи ҳамвор ва роҳи сахт ноҳамвор хусусиятҳои гуногуни сахтӣ ва хомӯшкуниро талаб мекунанд.

Аҳамият аз нигоҳи Туркия: Коэффисиентҳои пружинаи ҳавоӣ, сахтии втулкаҳо ё натиҷаҳои оптимизатсияи дар таҳқиқот гирифташуда арзишҳои универсалӣ нестанд, ки мустақиман ба кабинаи мошини боркаш ё тягачи дигар интиқол дода шаванд. Аммо барои истеҳсолкунандагони Туркия, ки воситаҳои нақлиёти тиҷоратӣ, автобусҳо, мошинҳои боркаш ва техникаи махсуси вазнин таҳия мекунанд, усул аҳамият дорад: додаҳои воқеии роҳ, тавсифи ғайрихаттии таваққуф, модели сахт–чандир, итератсияи виртуалӣ ва оптимизатсияи бисёршароитӣ метавонанд дар як занҷири таҳия муттаҳид карда шаванд. Барои татбиқи маҳаллӣ массаи кабина, сохтори шасси, геометрияи пружинаи ҳавоӣ, профили ронандагӣ, сатҳҳои роҳҳои Туркия ва динамикаи воқеии ронанда/курсӣ бояд алоҳида тасдиқ шаванд.

Чаро таваққуфи кабина танҳо масъалаи бароҳатӣ нест?

Дар воситаҳои нақлиёти тиҷоратии вазнин ронанда метавонад муддати дароз ба ларзиши басомади пасти тамоми бадан дучор шавад. Таваққуфи кабина бо эҷоди қабати дуюми изолятсияи ларзиш байни шасси ва ронанда мекӯшад интиқоли ин ларзишҳоро ба фарши кабина ва ронанда кам кунад.

Нуқтаи ибтидоии таҳқиқот ин аст, ки пружинаҳои ҳавоӣ ва амортизаторҳои ин система дар воқеият хаттӣ рафтор намекунанд. Дар ҷойивазкуниҳои калон қувваи пружина ба таври назаррас тағйир меёбад ва қувваҳои амортизатор дар самтҳои фишурдашавӣ ва бозшавӣ симметрӣ нестанд. Ифода кардани чунин рафтор бо коэффисиентҳои доимии пружина ва хомӯшкунӣ метавонад боис шавад, ки оптимизатсияи минбаъда бар модели нодуруст анҷом дода шавад.

Оё пружинаи ҳавоӣ воқеан озмоиш шудааст?

Бале. Воҳидҳои пружинаи ҳавоӣ–амортизатори пеш ва қафо дар системаи озмоишии MTS849 ба таври физикӣ чен шудаанд. Шароити озмоиш дар манбаъ ба стандарти озмоиши амортизатори автомобилӣ QC/T 491-2018 асос ёфтааст.

Гардиши самараноки актуатори гидравликӣ ±50 mm аст. Сенсорҳои ҷойивазкунӣ ва қувва дар тамоми озмоиш қувваҳои пружина ва хомӯшкуниро сабт кардаанд.

Қувваи чандирии пружинаи ҳавоии пеш бо полиноми дараҷаи сеюм модел шудааст:

\[ F_{kf}=Ax+Bx^2+Cx^3 \]

Коэффисиентҳои мувофиқсозӣ:

\[ A=2{,}829,\qquad B=-1{,}35,\qquad C=0{,}1267 \]

дода шудаанд. Барои ин модел \(R^2=0{,}9784\)-и умумӣ ва RMSE = 276,24 N гузориш шудааст.

Чаро пружинаи ҳавоии қафо бо функсияи қисм-қисм модел шудааст?

Азбаски рафтори пружинаи ҳавоии қафои кабина дар минтақаи маъмулии корӣ бо рафтори он дар минтақаи фишурдашавӣ/дарозшавии калон яксон нест, муҳаққиқон функсияи қисм-қисмро истифода кардаанд. Дар минтақаи миёна рафтор хаттӣ аст, дар минтақаҳои канорӣ бошад аъзои дараҷаи дуюм ва сеюм фаъол мешаванд.

Мутобиқати умумии модел \(R^2=0{,}9820\) ва RMSE = 374,57 N дода шудааст. Аммо таҳқиқот нишон медиҳад, ки ин арзиш дар зерсегментҳо тағйир меёбад. Дар доираи кори муқаррарӣ \(R^2=0{,}9127\), дар минтақаи фишурдашавӣ 0,9620 ва дар минтақаи дарозшавӣ 0,8666 аст.

Ин ҷузъ муҳим аст, зеро изҳороти қисми хулосаи мақола, ки ҳамаи мувофиқсозӣҳо \(R^2>0{,}987\) мебошанд, бо ин арзишҳои қаблан овардашуда мувофиқат намекунад.

Рафтори ғайрихаттии амортизатор чӣ гуна ифода шудааст?

Қувваи хомӯшкунӣ дар воҳидҳои пружинаи ҳавоӣ–амортизатори пеш ва қафо:

\[ F_c=c[1+\eta\,\mathrm{sgn}(v)]|v|^n \]

бо ин шакл модел шудааст. Дар ин ҷо \(c\) коэффисиенти хомӯшкунӣ, \(\eta\) асимметрия байни фишурдашавӣ ва бозшавӣ ва \(n\) хусусияти ғайрихаттии хомӯшкуниро ифода мекунад.

Барои амортизаторҳои пеш ва қафо дар мувофиқсозии каҷҳои таҷрибавӣ мутаносибан тақрибан \(R^2=0{,}994\) ва \(R^2=0{,}991\) гирифта шудааст. Ин арзишҳо нишон медиҳанд, ки қувваи хомӯшкунӣ дар доираи корӣ бо функсияи истифодашуда хеле хуб ифода мешавад.

Чаро модели бисёрҷисмии сахт–чандир истифода шуд?

Шасси ва стабилизатори воситаи нақлиёти тиҷоратӣ комилан сахт нестанд. Ҳангоми ларзиши роҳ деформатсияи ин қисмҳо метавонад бузургӣ ва фазаи бори ба таваққуфи кабина расидаро тағйир диҳад. Аз ин рӯ, муҳаққиқон шасси ва anti-roll bar-ро дар HyperMesh ба шабакаи унсурҳои ниҳоӣ табдил дода, дар шакли modal neutral file ба ADAMS интиқол додаанд ва ҳамчун ҷисмҳои чандир истифода кардаанд.

Кабина ва бисёр ҷузъҳои дигар бо масса, инерсия ва хусусиятҳои геометрӣ аз додаҳои воқеии воситаи нақлиёт ҳамчун ҷисмҳои сахт модел шудаанд. Нуқтаҳои таваққуф, втулкаҳои резинӣ, қулфи гидравликӣ, пружинаҳои ҳавоӣ ва пайвастҳои нишасти кабина дар системаи бисёрҷисмӣ муайян шудаанд.

Басомадҳои табиии модел чӣ гуна баромаданд?

Хусусан ҷудошавии %98,26 дар модаи амудӣ нишон медиҳад, ки ҳаракати амудии кабина аз дигар ҳаракатҳо то андозаи зиёд мустақил аст. Бо вуҷуди ин, мувофиқ омадани басомадҳои табиӣ бо ҷузъҳои басомади пасти вурудҳои роҳ эҳтимоли резонансро ба вуҷуд меорад.

Озмоиши воқеии роҳ бо воситаи нақлиёт чӣ гуна анҷом дода шуд?

Воситаи нақлиёти тиҷоратии прототипӣ дар National Automobile Quality Supervision and Inspection Center дар музофоти Hubei-и Чин мутобиқи стандарти GB/T 4970-2009 озмоиш шудааст.

Се сатҳ истифода шудааст:

• General road,
• Belgian pave road,
• Cobblestone road.

Воситаи нақлиёт бо суръати 50 km/sa ва зери бори номиналии ҳадди аксар ронда шудааст. Барои ҳар шароит се такрор анҷом дода шудааст.

Ҳашт акселерометр ба нуқтаҳои болоӣ ва поёнии пайвастҳои пружинаҳои ҳавоии пеш ва қафо гузошта шуда, сенсори нӯҳум ба фарши кабина дар наздикии рельси курсии ронанда насб шудааст. Бо нӯҳ сенсори се меҳварӣ маҷмӯъ 27 канали шитоб сабт шудааст.

Итератсияи виртуалӣ чӣ кор мекунад?

Дар воситаи нақлиёти воқеӣ чен кардани мустақими ҳамаи ҷойивазкуниҳои вобаста ба роҳ дар пайвастҳои таваққуф душвор аст. Итератсияи виртуалӣ мекӯшад вуруди номаълуми моделро аз баромади ченшудаи система ба таври баръакс ҳисоб кунад.

Дар таҳқиқот модели бисёрҷисмӣ ҳамчун системаи интиқол қабул шудааст. Хатои байни ҷавоби симулятсионӣ ва ченкунии воқеӣ дар ҳар итератсия тавассути функсияи баръакси интиқол ба сигнали вуруд бозхӯрд дода шудааст:

\[ X_{n+1}(s) = X_n(s)+F^{-1}(s) \left[ Y_{target}(s)-Y_n(s) \right] \]

Ҳангоме ки ҷавоби симулятсия ба ҷавоби ҳадафии воситаи нақлиёти воқеӣ ба қадри кофӣ наздик мешавад, итератсия қатъ карда мешавад.

Дар натиҷа барои модел чор амудӣ, ду паҳлуӣ ва як тӯлонӣ, дар маҷмӯъ 7 канали вуруди ҷойивазкунӣ сохта шудааст.

Verianla Live: Визуализатсия танҳо аз ҷадвали намоёни илмии боло сохта мешавад; ҷадвал ҳамчун source-of-truth нигоҳ дошта мешавад.

Бароҳатии ҳаракат бо кадом метрикаҳо арзёбӣ шуд?

Таҳқиқот бо такя ба равиши ISO 2631-1 дар ларзишҳои доимӣ/тасодуфӣ шитоби вазндори RMS ва дар ларзишҳои гузаранда бо peak factor-и баланд Vibration Dose Value (VDV)-ро истифода кардааст.

Шитоби умумии вазндори RMS-и се меҳвар:

\[ a_v= \sqrt{ (k_xa_{xw})^2+ (k_ya_{yw})^2+ (k_za_{zw})^2 } \]

бо ин шакл ҳисоб мешавад.

Барои ларзишҳои гузаранда:

\[ VDV= \left[ \int_0^T a_w^4(t)\,dt \right]^{1/4} \]

истифода шудааст.

Ҳангоми ҳисоб кардани VDV-и умумӣ дар таҳқиқот коэффисиентҳои меҳвар \(k_x=1{,}4\), \(k_y=1{,}4\) ва \(k_z=1{,}0\) гирифта шудаанд.

Ҳудудҳои қабули истеҳсолкунанда чӣ буданд?

Пеш аз оптимизатсия дар General road чӣ рӯй дод?

Дар симулятсияи General road энергияи ларзиш асосан дар меҳвари Z ва тақрибан дар доираи 1–5 Hz ҷамъ шудааст. Ин минтақа ба басомадҳои табиии пасти системаи кабина–таваққуф наздик аст.

Дар манбаъ барои ин шароит шитоби умумии вазндори RMS 0,645 m/s² дода шудааст. Гарчанде ин арзиш аз ҳадди муҳандисии 0,8 m/s² паст аст, таносуби изолятсияи таваққуфи пеш танҳо %42,3 мебошад.

Чаро сатҳи Belgian pave дигар хел рафтор мекунад?

Дар шароити Belgian road дар меҳвари Z тақрибан дар 2,56 Hz қуллаи PSD-и тақрибан 1,79 m²/s³ ба вуҷуд омада, дар меҳвари X дар атрофи 9–10 Hz резонанси равшан дида шудааст. Арзиши максималии PSD-и меҳвари X тақрибан 2,03 m²/s³ аст.

Дар қисми аввали бароҳатӣ RMS-и умумии вазндор 2,244 m/s² гузориш шудааст. Аммо ҷадвали баъдии оптимизатсия барои ҳамон роҳ 2,537 m/s²-ро ҳамчун арзиши ибтидоӣ истифода мекунад. Манбаъ шарҳ намедиҳад, ки чаро ин ду арзиши ибтидоӣ фарқ мекунанд.

Мушкилоти асосии роҳи Cobblestone чӣ буд?

Дар роҳи Cobblestone ларзиши қавии басомади паст ба вуҷуд омада, дар қисми аввалини симулятсия кунҷи максималии pitch 1,53° гузориш шудааст. Ин арзиш аз ҳадди 1,2°-и истеҳсолкунанда болотар аст.

Дар ҳамин қисм барои RMS-и умумии вазндор 2,613 m/s² дода мешавад, аммо ҷадвали баъдии оптимизатсия 2,862 m/s² ва барои pitch 1,42°-ро ҳамчун арзишҳои ибтидоӣ истифода мекунад. Аз ин рӯ, натиҷаҳои ибтидоии cobblestone дар манбаъ маҷмӯи ягонаи мутобиқ нестанд.

Кадом параметрҳо оптимизатсия шуданд?

Аз моделҳои пружинаи ҳавоӣ ва амортизатор дар маҷмӯъ 14 тағйирёбандаи тарҳ интихоб шудаанд. Онҳо коэффисиентҳои полиномии пружинаи пеш, коэффисиентҳои функсияи қисм-қисми пружинаи қафо, инчунин коэффисиенти хомӯшкунӣ, коэффисиенти асимметрия ва нишондиҳандаи дараҷаи хоси амортизаторҳои пеш/қафоро дар бар мегиранд.

Дар атрофи арзишҳои ибтидоии ин параметрҳо тақрибан ±%30 майдони тағйирот муайян шудааст.

Оптимизатсия дар ISIGHT 2022 бо ҳамгироии ADAMS 2019 ва MATLAB R2023a анҷом дода шудааст. Барои Multi-Island Genetic Algorithm:

• 3 ҷазира,
• 20 фард дар ҳар ҷазира,
• 10 насл,
• таносуби crossover 1,0,
• таносуби mutation 0,01,
• таносуби migration 0,01

истифода шудааст.

Чаро оптимизатсияи втулкаҳо низ зарур буд?

Втулкаҳои резинӣ танҳо қисмҳоро намепайванданд; онҳо қисми роҳи интиқоли ларзиш мебошанд. Пас аз таҳлили як омил панҷ тағйирёбандаи сахтӣ, ки бештар ба ларзиши курсии ронанда таъсир мекунанд, интихоб шудаанд: B3Ry, B4Ry, B4Tz, B6Rx ва B8Tx.

Ин сахтиҳои втулка дар ҳудуди тақрибан ±%50 аз арзишҳои ибтидоӣ тағйир дода шудаанд.

Оптимизатсияи General road чӣ фоида дод?

Verianla Live: Муқоиса арзишҳои ҷадвалҳои оптимизатсияи таҳқиқоти манбаъро истифода мебарад; афзоишҳое, ки дар ҷадвал ҳамчун «беҳбудӣ» нишон дода нашудаанд, махсусан нигоҳ дошта шудаанд.

Барои General road RMS-и умумии вазндор аз 0,645 m/s² то 0,591 m/s² коҳиш ёфтааст. Манбаъ инро тақрибан %8,37 коҳиш меномад.

Таносуби изолятсияи таваққуфи пеш ҳангоми оптимизатсияи коэффисиентҳои таваққуф то %50,5 ва пас аз мутобиқсозии втулкаҳо то %51,1 боло рафтааст.

Қуллаи PSD-и меҳвари Z мувофиқи Ҷадвали 9 аз 0,500 то 0,436 m²/s³ коҳиш ёфтааст. Дар қисми дигари матни манбаъ инчунин 0,427 m²/s³ ва %14,6 коҳиш гуфта шудааст; ин бо ҷадвали ниҳоӣ яксон нест. Натиҷаи ниҳоии bushing дар Ҷадвали 9 0,436 m²/s³ аст.

Муваффақияти асосии оптимизатсияи Belgian road чӣ буд?

Дар оптимизатсияи Belgian road коҳиши RMS-и умумӣ нисбатан маҳдуд аст. Мувофиқи Ҷадвали 10 арзиш аз 2,537 то 2,454 m/s² поён рафта, тақрибан %3,24 беҳтар шудааст.

Муваффақияти равшантар пахш шудани резонанс дар меҳвари X аст. Қуллаи PSD аз 2,035 m²/s³ то 1,32 m²/s³ коҳиш ёфта, дар манбаъ ҳамчун %35,14 коҳиш гузориш шудааст.

Таносуби изолятсияи таваққуфи пеш аз тақрибан %69 то %71,4 боло рафтааст.

Чаро дар оптимизатсияи Cobblestone метрикаи бароҳатӣ афзуд?

Дар шароити Cobblestone маҳдудияти асосии оптимизатсия ҳаракати аз ҳад зиёди pitch-и кабина аст. Дар Ҷадвали 11 кунҷи ибтидоии pitch 1,42° ва арзиши ниҳоӣ 1,20° аст.

Аммо ин беҳбудӣ бо нархи вояи ларзиш ба даст омадааст. VDV аз 9,16 то 9,76 ва RMS-и умумии вазндор аз 2,862 то 3,02 m/s² афзудааст.

Аз ин рӯ, барои ин роҳ наметавон гуфт, ки «бароҳатӣ дар ҳамаи метрикаҳо беҳтар шуд». Таҳқиқот нишон медиҳад, ки дар танзими таваққуфи пассивӣ байни ҳаракати кабина ва таъсири ларзиш созиш вуҷуд дорад.

Чаро оптимуми алоҳида барои ҳар роҳ мушкил эҷод мекунад?

Ҷадвалҳои санҷиши салибии манбаъ нишон медиҳанд, ки таваққуфи пассивии барои як роҳ оптимизатсияшуда метавонад дар шароити роҳи дигар ба таври назаррас бад шавад.

Масалан, вақте параметрҳои General-road ба Belgian road интиқол дода мешаванд, RMS-и умумии вазндор аз 2,244 то 3,175 m/s², pitch аз 0,884° то 1,949° ва деформатсияи таваққуф аз 28,533 mm то 56,14 mm меафзояд. Дар санҷиши Cobblestone бошад pitch ба 2,403° ва деформатсияи таваққуф ба 66,023 mm мерасад.

Ин натиҷаҳо равшан нишон медиҳанд, ки як танзими нарм барои ҳамаи сатҳҳои роҳ бехатар нахоҳад буд.

Чаро танзими Belgian-road ҳамчун ҳалли ниҳоӣ интихоб шуд?

Муҳаққиқон бо дарназардошти он ки воситаҳои нақлиёт қисми зиёди умри кориашонро дар роҳҳои муқаррарӣ мегузаронанд, байни танзимҳои гуногуни роҳ созиш ҷустуҷӯ карданд. Вақте оптимизатсияи Belgian-road ба General road татбиқ шуд, RMS-и умумӣ аз 0,645 то 0,686 m/s² афзуд. Таҳқиқот ин фарқи %6,3-ро аз ҳадди дарки ронанда, ки %10 истифода шудааст, пасттар арзёбӣ мекунад.

Дар санҷиши Cobblestone бошад RMS-и умумӣ аз 2,613 то 2,573 m/s² ва VDV аз 9,158 то 8,88 коҳиш ёфта, таносуби изолятсия аз %60,6 то %61,6 боло рафтааст.

Аммо дар ҳамон санҷиш кунҷи максималии pitch аз 1,421° то 1,523° боло рафтааст. Ин арзиш аз ҳадди 1,2°-и истеҳсолкунанда баландтар аст. Аз ин рӯ, танзими Belgian-road-ро метавон ҳамчун «созиши беҳтарин дар маҷмӯъ» шарҳ дод; аммо наметавон гуфт, ки он дар ҳамаи шароити салибӣ ҳамаи ҳудудҳои геометрии истеҳсолкунандаро таъмин мекунад.

Оё ин оптимизатсия таваққуфи фаъол аст?

Не. Амортизаторҳои мавҷуда пассиванд ва ҳангоми кор танзим намешаванд. Каҷҳои дар оптимизатсия ёфтшуда ҳамчун ҳадафи тарҳ барои хусусиятҳои пружинаи ҳавоӣ/амортизатор, ки дар прототипҳои физикии баъдӣ истеҳсол мешаванд, пешниҳод шудаанд.

Муҳаққиқон мегӯянд, ки ин каҷҳо метавонанд дар оянда ҳамчун ҳадафҳои идоракунии системаҳои нимфаъол низ истифода шаванд. Аммо дар ин таҳқиқот контроллери нимфаъол таҳия нашудааст.

Натиҷаҳое, ки таҳқиқот дастгирӣ мекунад ва дастгирӣ намекунад

Натиҷае, ки таҳқиқот дастгирӣ мекунад: Занҷири оптимизатсия, ки озмоишҳои воқеии пружинаи ҳавоӣ, ченкуниҳои воқеии ларзиши воситаи нақлиёт дар роҳ, вурудҳои шассии тавассути итератсияи виртуалӣ барқароршуда ва модели бисёрҷисмии сахт–чандирро муттаҳид мекунад, метавонад рафтори ларзиши кабинаро барои шароити муайяни роҳ ба таври назаррас тағйир диҳад. Дар General road RMS-и умумӣ ва таносуби изолятсия беҳтар шуданд; дар Belgian road резонанси меҳвари X пахш шуд; дар шароити cobblestone ҳаракати pitch то ҳадди истеҳсолкунанда поён оварда шуд.

Натиҷае, ки таҳқиқот дастгирӣ намекунад: Исбот нашудааст, ки як танзими таваққуфи пассивӣ дар ҳамаи шароити роҳ ба як андоза бароҳатӣ ва устувориро зиёд мекунад. Қисмҳои физикии оптимизатсияшуда дар воситаи нақлиёти воқеӣ дубора озмоиш нашудаанд. Модели биодинамикии курсӣ ва бадани инсон ба система дохил карда нашудааст. Аз ин рӯ, наметавон гуфт, ки ларзишҳои ҳисобшудаи фарши кабина таъсири воқеии бадании ронандаро пурра намояндагӣ мекунанд.

Усул ва натиҷаҳо

Тавсифи таҷрибавӣ

Пружинаҳои ҳавоӣ–амортизаторҳои пеш ва қафо дар дастгоҳи MTS849 озмоиш шуда, дар тӯли гардиши актуатори ±50 mm додаҳои қувва ва ҷойивазкунӣ сабт шудаанд. Барои пружинаи пеш функсияи кубӣ, барои пружинаи қафо функсияи қисм-қисми хаттӣ/кубӣ ва барои амортизаторҳо функсияи дараҷавии асимметрӣ истифода шудааст.

Модели динамикӣ

Шасси ва стабилизатор бо HyperMesh ба ҷисмҳои чандир табдил дода шуда, дар муҳити ADAMS/View бо кабина ва унсурҳои таваққуф муттаҳид шудаанд. Дар таҳлили модалӣ чор басомади табиии асосии гузоришшуда дар доираи 0,973–7,827 Hz ёфт шуданд.

Озмоиши воситаи нақлиёти воқеӣ

Итератсияи виртуалӣ

Ҷавобҳои шитоби воситаи нақлиёти воқеӣ ҳамчун сигнали ҳадаф истифода шуда, ҳафт канали вуруди ҷойивазкунии шасси тавассути FEMFAT Lab ва ADAMS ба таври итеративӣ барқарор карда шудаанд. Ин равиш ҳадаф дорад, ки бидуни сохтани модели пурраи шина–шасси–роҳ аз рафтори ченшудаи воситаи нақлиёт барои модели физикӣ вуруди воқеъбинона ҳосил кунад.

Тағйирёбандаҳои оптимизатсия

Дар марҳилаи якуми оптимизатсия 14 коэффисиент аз моделҳои пружинаи ҳавоӣ ва амортизатор дар доираи тақрибан ±%30 тағйир дода шудаанд. Дар марҳилаи дуюм панҷ сахтии втулка, ки ба ларзишҳои курсии ронанда ҳассостаранд, дар доираи тақрибан ±%50 оптимизатсия шудаанд.

Натиҷаҳои асосии оптимизатсия

Натиҷаи санҷиши салибӣ

Ҳангоми интиқоли хусусиятҳои пасти сахтӣ/хомӯшкунии хоси General-road ба шароити роҳи бад, ҳудудҳои тарҳ метавонанд ба таври ҷиддӣ гузашта шаванд. Параметрҳои хоси Cobblestone дар роҳҳои normal ва Belgian ҳаракати механикиро идорашавандатар карданд, аммо дар баъзе нишондиҳандаҳои ларзиш бадшавии қисмӣ ба вуҷуд омад.

Дар натиҷаи ин муқоисаҳо муҳаққиқон оптимизатсияи Belgian-road-ро ҳамчун номзади мутавозинтарин барои истифодаи умумӣ интихоб карданд. Бо вуҷуди ин, додаҳои манбаъ равшан нишон медиҳанд, ки ин маҷмӯи параметрҳо дар санҷиши салибии cobblestone pitch-и 1,523° ҳосил карда, аз ҳадди 1,2°-и истеҳсолкунанда гузаштааст.

Маҳдудиятҳои асосӣ

Ҷузъиёти дохилии кабина, курсӣ ва модели биодинамикии ронанда ба системаи бисёрҷисмӣ дохил карда нашудаанд. Аз ин рӯ, баҳодиҳии сатҳҳои мутлақи ларзише, ки ба бадани ронанда мерасанд, маҳдуд аст.

Таҳқиқот ҳамчунин нишон намедиҳад, ки пружинаҳо, амортизаторҳо ва втулкаҳои оптимизатсияшуда ба таври физикӣ сохта шуда, бо озмоиши дуюми роҳ дар воситаи нақлиёти воқеӣ тасдиқ шудаанд. Аз ин рӯ, санҷиши ниҳоии оптимизатсия асосан дар дохили модели ҳисоббарорӣ анҷом дода шудааст.

Қайди манбаъ ва усул

Номи пурраи аслии таҳқиқот: Research on Optimization and Matching of Cab Suspension Systems for Commercial Vehicles Based on Ride Comfort

Муаллифон ва тартиби аслӣ: Changcheng Yin; Yiyang Liu; Jiwei Zhang; Hui Yuan; Baohua Wang; Yunfei Zhang.

Муаллифи масъул: Jiwei Zhang.

Ҳиссаи баробар/муаллифи якуми баробар: Дар манбаъ чунин изҳорот вуҷуд надорад.

Муассисаҳо: School of Automotive Engineering, Hubei University of Automotive Technology; Hubei Key Laboratory of Automotive Power Train and Electronic Control; Hubei Provincial Northwest New Energy Vehicle Industry Technology Research Institute; Xiangyang Da’an Automobile Testing Center Co., Ltd., China.

Маҷалла: Vehicles.

Ношир: MDPI, Basel, Switzerland.

Ҷилд / шумора / мақола: 8 / 1 / 15.

DOI: 10.3390/vehicles8010015.

Раванди нашр: 25 Ноябр 2025 гирифта шуда, 23 Декабр 2025 бознигарӣ шудааст, 7 Январ 2026 қабул шуда ва 12 Январ 2026 нашр шудааст.

Навъи манбаъ ва ҳолати ҳамтоарзёбӣ: Мақолаи таҳқиқотии ҳамтоарзёбӣ мебошад. Озмоишҳои физикии ҷузъҳо, ченкунии воқеии роҳ бо воситаи нақлиёти прототипӣ, итератсияи виртуалӣ, модели динамикии бисёрҷисмии сахт–чандир ва оптимизатсияи ададиро муттаҳид мекунад.

Пайванди расмӣ:https://doi.org/10.3390/vehicles8010015

Иҷозатнома: Иҷозатномаи дастрасии кушоди Creative Commons Attribution (CC BY).

Маблағгузорӣ: Таҳқиқот аз ҷониби Hubei Province Central Government for Local Science and Technology Development Special Project (2024CSA082) ва лоиҳаи табдили технологии Guangxi дар доираи “Zhiguo” Action Plan бо Guike ZG2503980042 дастгирӣ шудааст.

Дастрасии додаҳо: Гуфта шудааст, ки додаҳои дастгиркунандаи натиҷаҳои таҳқиқотро бо дархости оқилона аз муаллифи масъул гирифтан мумкин аст.

Барxӯрди манфиатҳо: Гузориш шудааст, ки Hui Yuan корманди Xiangyang Da’an Automobile Testing Center Co., Ltd. мебошад. Муаллифони дигар изҳор кардаанд, ки муносибатҳои тиҷоратӣ ё молиявие, ки метавонанд ба таҳқиқот таъсир расонанд, вуҷуд надоранд.

Доираи таҷрибавӣ: Хусусиятҳои пружинаи ҳавоӣ/амортизатор дар дастгоҳи физикии озмоиш чен шуда, воситаи нақлиёти прототипии воқеӣ дар се сатҳи гуногуни роҳ озмоиш шудааст. Аммо гузориш нашудааст, ки пас аз оптимизатсия ҷузъҳои махсус сохта шуда, ҳамон озмоиши роҳ дар воситаи нақлиёти физикӣ такрор шудааст.

Доираи модел: Дохили кабина, курсӣ ва модели биодинамикии ронанда дохил карда нашудааст. Аз ин рӯ, ҳангоми гузариш аз нишондиҳандаҳои ларзиши фарши кабина ба таъсири воқеии ларзиши тамоми бадани ронанда номуайянии иловагии модел вуҷуд дорад.

Номувофиқии R² дар дохили манбаъ: Дар қисми хулоса гуфта мешавад, ки R²-и ҳамаи коэффисиентҳои модел аз 0,987 боло аст, дар ҳоле ки дар қисмҳои қаблӣ барои сахтии пружинаи пеш 0,9784, барои мутобиқати умумии пружинаи қафо 0,9820 ва барои баъзе сегментҳои пружинаи қафо то 0,8666 арзишҳои пасттар гузориш шудаанд. Ин матни Verianla умумисозии қисми хулосаро хомӯшона қабул накардааст.

Арзиши ибтидоии Belgian-road дар дохили манбаъ: Дар симулятсияи аввали бароҳатӣ RMS-и умумии вазндор 2,244 m/s² дода мешавад, аммо дар муқоисаи оптимизатсияи Ҷадвали 10 арзиши ибтидоӣ 2,537 m/s² аст. Манбаъ ин фарқро шарҳ намедиҳад.

Арзишҳои ибтидоии cobblestone дар дохили манбаъ: Дар қисми аввали бароҳатӣ RMS-и умумӣ 2,613 m/s² ва pitch-и максималӣ 1,53° гузориш шудааст, аммо дар Ҷадвали 11 оғози оптимизатсия 2,862 m/s² ва 1,42° дода шудааст. Фоизҳои оптимизатсия нисбат ба арзишҳои ибтидоии дахлдори Ҷадвали 11 тафсир шудаанд.

Фарқи PSD дар дохили манбаъ: Дар як қисми тавсифи General-road навишта шудааст, ки қуллаи PSD-и меҳвари Z аз 0,500 то 0,427 m²/s³ коҳиш ёфта, %14,6 кам шудааст, аммо дар Ҷадвали 9 арзиши ниҳоии оптимизатсияи bushing 0,436 m²/s³ аст ва матни баъдӣ тақрибан %12,8 коҳишро гузориш мекунад. Арзишҳо ба ҳам табдил дода нашудаанд.

Созиши Cobblestone: Дар оптимизатсияи ниҳоӣ pitch то ҳадди истеҳсолкунанда поён оварда шуд, аммо VDV тақрибан %6,7 афзуд ва RMS-и умумӣ низ боло рафт. Аз ин рӯ, натиҷаро танҳо ҳамчун «бароҳатии ҳаракат беҳтар шуд» ҷамъбаст кардан мумкин нест.

Ҳадди санҷиши салибӣ: Гарчанде оптимизатсияи Belgian-road ҳамчун маҷмӯи ниҳоии умумии параметрҳо тавсия шудааст, дар санҷиши cobblestone кунҷи pitch 1,523° буда, аз ҳадди 1,2°-и истеҳсолкунанда гузаштааст. Аз ин рӯ, хулосае, ки ҳамаи ҳудудҳои истеҳсолкунанда дар ҳамаи сатҳҳои роҳ таъмин шудаанд, бо додаҳои манбаъ пурра дастгирӣ намешавад.

Натиҷаҳои техникӣ, арзишҳои ададӣ, усули таҷрибавӣ ва маҳдудиятҳо дар ин шарҳи Verianla танҳо ба таҳқиқоти баррасишуда асос ёфтаанд. Санҷиши беруна танҳо барои тасдиқи ҳувияти библиографӣ, DOI ва ҳолати нашр/ҳамтоарзёбии маҷалла истифода шуда, аз манбаъҳои беруна ба таҳқиқот натиҷаи нави иҷроӣ илова нашудааст.