Development of a shock-absorber pre-sizing tool: from vehicle to shock-absorber physical characteristics
2022 (English)Independent thesis Advanced level (degree of Master (Two Years)), 20 credits / 30 HE credits
Student thesisAlternative title
Utveckling av ett verktyg för fördimensionering av stötdämpare: från fordon till stötdämparnas fysiska egenskaper (Swedish)
Abstract [en]
During the first phase of development of a new vehicle, shock-absorber pre-sizing is a crucial issue as it will have a direct impact on the vehicle behavior, handling and comfort. The shock-absorbers force versus velocity relation has first to be defined properly, then their physical parameters are to be chosen carefully in order to get maximum performance with respect to the target force versus velocity relation. Indeed, two shock-absorbers with almost the same force versus velocity relation can give very different results in terms of comfort when it comes to subjective evaluation. This is particularly true when comparing high-end versus low-end shock-absorbers. This paper focus on the development of a global numeric shock-absorber pre-sizing tool going from vehicle physical characteristics to shock-absorbers ones. First, the target shock-absorbers force versus velocity relations are determined from the physical properties of the vehicle, from its typing, and from objective comfort criteria computed thanks to a half-vehicle simulation with non-linear shock absorbers, and compression bump stops. Then, the physical characteristics of the shock-absorbers are determined from the previously designed force versus velocity relations, and from a shock-absorber simulation together with a genetic algorithm optimization program. This tool, fully developed with Matlab, makes it possible to pre-size the shock-absorbers in an efficient and objective way, and in very few steps.
Abstract [sv]
Under den första fasen av utvecklingen av ett nytt fordons stötdämpare är förinställning en avgörande fråga eftersom den kommer att ha en direkt inverkan på fordonets beteende, körbarhet och komfort. Relationen mellan stötdämparnas kraft mot hastighet måste först definieras korrekt, sedan ska deras fysiska parametrar väljas noggrant för att få maximal prestanda med avseende på målkraften mot hastigheten. Faktum är att två stötdämpare med nästan samma kraft kontra hastighet kan ge mycket olika resultat vad gäller komfort när det kommer till subjektiv bedömning. Detta gäller särskilt när man jämför avancerade mot enkla stötdämpare. Detta arbete fokuserar på utvecklingen av ett globalt numeriskt verktyg för fördimensionering av stötdämpare, från fordonets fysiska egenskaper till stötdämpare. För det första bestäms målstötdämparnas kraft kontra hastighet från fordonets fysiska egenskaper, från dess typning och från objektiva komfortkriterier beräknade tack vare en halvfordonssimulering med icke-linjära stötdämpare och kompressionsbultstopp . Sedan bestäms de fysiska egenskaperna hos stötdämparna från de tidigare bestämda relationerna för kraft kontra hastighet och från en stötdämparsimulering tillsammans med ett genetiskt algoritmoptimeringsprogram. Detta verktyg, fullt utvecklat med Matlab, gör det möjligt att förinställa stötdämparna på ett effektivt, objektivt sätt och i mycket få steg.
Place, publisher, year, edition, pages
2022.
Series
TRITA-SCI-GRU ; 2022:013
Keywords [en]
Shock Absorber, Vehicle Development, Comfort, Dimensioning
Keywords [sv]
Stötdämpare, Fordonsutveckling, Komfort, Dimensionering
National Category
Vehicle Engineering
Identifiers
URN: urn:nbn:se:kth:diva-318807OAI: oai:DiVA.org:kth-318807DiVA, id: diva2:1698011
External cooperation
Alpine Cars
Subject / course
Vehicle Engineering
Educational program
Master of Science in Engineering - Vehicle Engineering
Supervisors
Examiners
2022-09-222022-09-222022-09-22Bibliographically approved