Dergiler / Düzce Üniversitesi Bilim ve Teknoloji Dergisi / 2018 / Cilt: 6 - Sayı: 2
Sabit Sıcaklık ve Akım Altında Magneto-Reolojik Damperin Tasarım Optimizasyonu
- Sayfa
- 409–421
- DOI
- —
Özet
Magneto-Reolojik (MR) damperler, değişken sönümleme özelliği, mekanik basitlik, düşük güç tüketimi ve hızlı tepki nedeniyle araştırmacıların ilgisini çekmektedir. MR damperler, minimum güç gereksinimi olan bir manyetik alanla etkili bir şekilde kontrol edilebilirler. Bu çalışmada, Taguchi deneysel tasarım yaklaşımı kullanılarak bir MR damperin tasarım optimizasyonu yapılmıştır. Dar geçiş kanalı genişliği, aktif uzunluk, dar geçiş kanalı uzunluğu ve piston göbeği yarıçapı, tasarım parametreleri olarak belirtilmiştir. Taguchi yöntemi ile belirlenmiş farklı tasarım parametrelerinde dokuz damper konfigürasyonu imal edildi ve test edildi. Tüm testler, aynı sıcaklık ve akım koşulları altında aynı şekilde gerçekleştirildi. Yüksek sıcaklığın damperin performansı üzerinde olumsuz etkileri olduğu biliniyor olduğundan, manyetik alan altındaki dar geçiş kanalında sıcaklık değerini okumak için sönümleyicinin piston kafasına bir termokupl sabitlenmiştir. Farklı akımlar altında yapılan testler optimal tasarım parametrelerinin elde edilmesini zorlaştırdığından, sabit akım değerleri ile testler gerçekleştirilmiştir. Test sonuçları, Taguchi yöntemi ile ayrı ayrı maksimum dinamik aralık ve sönüm kuvveti sağlayacak şekilde değerlendirilmiştir. Analiz, her bir tasarım parametresinin, sıcaklık etkilerinden ve akımdan bağımsız olarak damper performansı üzerindeki etkilerini ortaya koymuştur. Analiz sonuçları, dar geçiş kanalının istenen maksimum kuvvet için performans üzerinde en fazla etkiye sahip olduğunu ve bu aktif uzunluğunun istenen maksimum dinamik aralık için en yüksek etkiyi gösterdiğini göstermiştir. Böylece, Taguchi yöntemi ile geometrik boyut haricindeki diğer etkilerden bağımsız olarak elde edilen optimal bir damper konfigürasyonun doğrulanması için de testler yapılmıştır. Damperin, doğrulama testinde beklenen sönüm kuvveti ve dinamik aralığı sağladığı tespit edilmiştir.
Abstract
Magnetorheological (MR) dampers can be effectively controlled by a magnetic field with minimum power requirement. In this study, a design optimization of an MR damper design was made using the Taguchi experimental design approach. The width of gap of piston head, the active length, length of gap of piston head and the piston radius are specified as design parameters. Nine damper configurations were fabricated and tested at different design parameters determined by the Taguchi method. All tests were performed identically under the same temperature and current conditions. Since tests made under different currents made it difficult to obtain optimal design parameters, tests with constant current values were performed. The test results were evaluated to provide maximum dynamic range and damping force separately by the Taguchi method. The analysis revealed the effect of each design parameter on the damper performance, regardless of temperature effects and currents. The results of the analysis show that the gap has the greatest effect on performance for the desired maximum force and this active length has the highest effect for the desired maximum dynamic range. It can be seen of the results that the largest damper force that can be obtained is 1688 N and the dynamic range value of this damper is 3.14. However, when it is desired to obtain the largest dynamic range with the greatest damper force, 985.55 N and 5.1 values are found.