In der vorliegenden Arbeit wird im Sinne einer Machbarkeitsstudie aufgezeigt, wie durch die Verwendung magnetorheologischer Fluide (MRF) als beeinflussbares Dämpfungsmedium eine Regelbarkeit des Dämpfers erreicht werden kann, und die zu erreichenden Verbesserungspotentiale werden mit Simulationsrechnungen abgeschätzt. Als Voraussetzung für die Simulation des Verhaltens des Fahrzeuges bei unterschiedlichen Strassen- bzw. Geländebeschaffenheiten und Geschwindigkeiten wird ein ausreichend detailgetreues Modell des Fahrzeuges und speziell des Hydrops benötigt. Durch Verwendung von Realgaseigenschaften für die Gasfeder und Berücksichtigung des Temperatureinflusses im Öldämpfer kann ein ausreichend genaues Modell erreicht werden. Bei der Modellierung des Hydrops wurde dem thermischen Verhalten grosse Beachtung geschenkt, da die Temperatur einen sehr starken Einfluss auf die Eigenschaften der Gasfeder und des Öldämpfers hat. Mit automatisierten 2D-Finite-Elemente- Berechnungen wird der zeitliche Temperaturverlauf des Gases und des Öls im sich bewegenden Hydrop ermittelt und anschliessend in ein 1D-Modell umgesetzt. Für die dynamische Simulation des Gesamtfahrzeuges wurden die Eigenschaften der einzelnen Elemente in parametrisierte Charakteristiken für Gasfeder und Öldämpfer abgebildet. Durch den Einsatz von magnetorheologischen Fluiden anstelle von Öl soll eine schnelle Regelbarkeit des Dämpfers ermöglicht werden. In einer Literaturübersicht konnte die grundsätzliche Verwendbarkeit von magnetorheologischen Fluiden (MRF) für die Verwendung in Fahrzeugdämpfern aufgezeigt werden. Bei MRF kann die Viskosität durch das Anlegen eines Magnetfeldes über einen grossen Bereich verändert werden. Für die Simulation wurde diese Einstellbarkeit vereinfacht so realisiert, dass der Berechnung zwei Dämpfercharakteristiken hinterlegt wurden, die dem Verhalten der Flüssigkeit ohne und mit starkem Magnetfeld entsprechen und zwischen denen jederzeit hin- und hergeschaltet werden konnte. Die Berechnung des dynamischen Verhaltens des mit den beschriebenen Hydrops ausgerüsteten Fahrzeuges erfolgte mit dem dynamischen Mehrkörper-Simulationstool RecurDyn. Zur Abschätzung des Potentials der geregelten Dämpfung mit MRF wurden als typische Fahrsituationen die Fahrt über ein Einzelhindernis und über eine genormte Hindernisbahn analysiert, wobei als Mass für die Qualität der Aufhängung die Amplitude des Fahrzeug-Nickwinkels verwendet wird. Mit dem verwendeten, äusserst einfachen Regelalgorithmus lassen sich im Vergleich zur ungeregelten Dämpfung Reduktionen der Nickwinkelamplitude von ca. 50 % erreichen. Zusammen mit der aus einer Literaturübersicht ermittelten grundsätzlichen Verwendbarkeit der MRF für Fahrzeugdämpfer zeigt dies das grosse Potential von magnetoheologischen Fluiden für die geregelte Dämpfung von Fahrzeugaufhängungen auf.


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    Titel :

    Simulation der semi-aktiven Regelung von hydropneumatischen Fahrwerken mittels magnetorheologischer Fluide


    Weitere Titelangaben:

    Simulation of semi-active control of hydropneumatic undercarriages using magnetorheological fluids


    Beteiligte:
    Meier, Jürg (Autor:in) / Schär, Jonas (Autor:in) / Borth, Joachim (Autor:in) / Hatt, Marco (Autor:in)


    Erscheinungsdatum :

    2007


    Format / Umfang :

    19 Seiten, 24 Bilder, 11 Quellen



    Medientyp :

    Aufsatz (Konferenz)


    Format :

    Datenträger


    Sprache :

    Deutsch




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