20872

۲۰۸۷۲

بهينه‌سازي هم‌زمان توان مصرفي و شاخص‌هاي ديناميكي حركت يك خودرو شني‌دار در مانور‌هاي برون‌جاده‌اي

كارشناسي ارشد

طراحي سيستم هاي ديناميكي خودرو

۱۳۹۷/۱۲/۰۱

دكتر مسعود مسيح طهراني

دكتر مسعود دهمرده

خودرو

در اين پايان‌نامه، دو بولدوزر كلاس كوچك و متوسط به‌منظور بررسي مصرف سوخت و شاخص‌هاي ديناميكي، در نرم‌افزار ريكرداين شبيه‌سازي‌شده است. همچنين نحوه عملكرد و تأثير تيغه بولدوزر بيان و در نرم‌افزار مدل‌سازي شده است. سيستم انتقال قدرت دو بولدوزر بر اساس دو خودرو كاترپيلار دي-3 و دي-6 و نقاط كاركرد موتور بر اساس اطلاعات مربوط به مصرف سوخت موتور سي-15 مدل‌سازي شده است. به جهت استفاده از اين اطلاعات، مقادير گشتاور و داده‌هاي مربوط به مصرف در مقياس دو خودرو كلاس كوچك و كلاس متوسط درآمده‌اند. بر اساس روابط ترامكانيكي، سه نوع خاك شناخته‌شده (ماسه خشك، خاك رسي و گل ماسه ميشيگان) با ويژگي‌هاي مختلف (مانند چسبندگي، زاويه اصطكاك داخلي، مدول انعطاف‌پذير و مدول اصطكاك) به‌منظور ارزيابي عملكرد خودرو‌ها استفاده‌شده است. يك شرايط كاري مخصوص بولدوزر (سيكل رانندگي) در نظر گرفته‌شده و به‌منظور تكميل اين سيكل رانندگي فرض مي‌شود كه وسيله نقليه پايان كار به نقطه شروع سيكل بازگردد. به‌منظور كاهش مصرف سوخت يك روند بهينه‌سازي براي انجام تعويض دنده براي دو خودرو كلاس كوچك و متوسط در نرم‌افزار ريكرداين/اتودزاين انجام‌شده است. نتايج نشان دادند كه تغيير دنده در سرعت مناسب، بسته به نوع خاك و وزن وسيله نقليه، مصرف سوخت خودرو كلاس كوچك را بين 1 تا 3 درصد و كلاس متوسط را بين 1 تا 6 درصد كاهش مي‌دهد. خودرو كلاس متوسط با رويكرد بيشترين سرعت با تمركز بر كاهش زمان پيمودن مسير و كاهش مصرف سوخت به‌صورت هم‌زمان در يك سيكل جديد مورد ارزيابي قرارگرفته است. نتايج نشان مي‌دهد كه با سرعت مناسب در مسير بازگشت، مصرف سوخت، با توجه به وزن وسيله نقليه و خاك، مي‌تواند از 14 تا 24 درصد كاهش داشته باشد. پس‌ازآن، يك بهينه‌سازي يك هدفِ با سه متغير به‌منظور كاهش مصرف سوخت انجام شد. نتايج نشان داد كه با سرعت مناسب و تغيير دنده، بسته به نوع خاك و وزن خودرو مي‌تواند مصرف سوخت مي‌تواند از 28 تا 36 درصد كاهش داشته باشد.

1398/04/26

Simultaneous Optimization of Power consumption and Dynamic Indicators for a Tracked vehicle in off-road maneuver

7/17/2019 12:00:00 AM

In this thesis, two classes of bulldozers have been simulated in Recurdyn software to examine fuel consumption and dynamic indices. Also, the performance and effectivness of the blade of the bulldozer have been modeled in the software. The Powertrain system were modeled from Caterpillar D6R and D3C specifications and the BSFC lookup table (2D) based on data of Caterpillar C-15’s engine. For the using of that information, torque values and consumption data are scaled to two small and medium-class of vehicles. Based on terramechanics relations, three different well-known terrains are used here to investigate the motion performance of the bulldozer; dry sand, clayey soil, and sandy loam (Michigan). These terrains have a variant of terramechanics specifications (such as cohesion, internal friction angle, cohesive modulus, and friction modulus). A working condition for bulldozer (driving cycle) is considered, and in order to complete this cycle, it is assumed that the end of the vehicle returns to the starting point of the cycle. In order to reduce fuel consumption, an optimization process for shifting gears for two small and medium-sized vehicles has been done in the Recurdyn / AutoDesign software. The results showed that shifting the gear at the appropriate speed, depending on the type of soil and vehicle weight, reduces fuel consumption for small-class vehicle by 1-3 percent and for the medium-class vehicle by between 1 and 6 percent. The medium-class vehicle has been evaluated with the highest speed approach, focusing on reducing the route's journey time and reducing fuel consumption simultaneously in the new cycle. The results show that with proper speed on the return path, fuel consumption can decrease from 14 to 24 percent, depending on vehicle and soil weight. Subsequently, an optimization of a target with three variables was performed to reduce fuel consumption. The results showed that with proper gear ratios, depending on the type of soil and vehicle weight, the fuel consumption can be reduced from 28 to 36 percent.