Improving the modelling of damping in decretised beam elements in Adams Car
2024 (English)Independent thesis Advanced level (degree of Master (Two Years)), 20 credits / 30 HE credits
Student thesisAlternative title
Förbättring av modelleringen av dämpning i dekretiserade balkelement i Adams Car (Swedish)
Abstract [en]
The Swedish truck and bus manufacturer Scania uses both experimental testing and simulations to understand and develop their products. One of the simulation tools they use to understand the dynamics of the vehicle is Adams Car. Suspension components such as leaf-springs and anti-roll bars are modeled using this simulation tool. They are created as flexible links which have discretised beam elements. It has been observed that the damping model used in these models is not good enough to reproduce the damping in the actual system. Thus, the aim of the thesis is therefore to improve the existing damping mechanism for discretised beam elements in Adams Car by building a dynamic and reconfigurable model encompassing velocity dependent damping. In order to achieve the aim, the following parts have been performed:1. A literature survey on damping, damping modelling and damping characterisation,2. Identification of the damping models to be investigated,3. Experimental investigation of a cantilever beam,4. Modelling of the cantilever beam in Adams as flexible links,5. Modelling the cantilever beam in MATLAB with both the old and the new damping models as well as,6. Comparison between the theoretical and the experimental results.The results from different software (MATLAB and Adams) and the experimental setup, were collated against each other on the basis of the time histories of the states of the system along with two parameters: the logarithmic decrement and the modal damping ratio. The results show that a 4th order velocity dependent damping model has the best agreement with the experimental results. However, the developed model needs to be further developed to get the desired functionality.
Abstract [sv]
Den svenska lastbils- och busstillverkaren Scania använder både experimentella tester och simuleringar för att förstå och utveckla deras produkter. En av simuleringsverktygen de använder för att förstå fordonets dynamik är Adams Car. Upphängningskomponenter som t.ex bladfjädrar och krängningshämmare modelleras som flexibla länkar som har diskretiserade balkelement. Det har observerats att dämpningsmodellen som används i dessa modeller inte är det tillräckligt bra för att återskapa dämpningen i själva systemet. Målet med examenarbetet var därmed att förbättra den befintliga dämpningsmekanismen för diskretiserade balkelement i Adams Car genom att bygga en dynamisk och konfigurerbar modell som inkluderar dämpningens hastighetsberoende. För att uppnå målet har följande delar utförts:1. en litteraturstudie om dämpning, dämpnings modeller och karaktärisering av dämpning,2. identifiering av de dämpningsmodeller som ska undersökas,3. experimentell undersökning av en konsolbalk,4. modellering av konsolbalken i Adams mha flexibla länkar,5. modellering av konsolbalken i MATLAB med både den gamla och de nya dämpningsmodellerna, samt6. jämförelse mellan de teoretiska och experimentella resultaten.Resultaten från simuleringarna och experimenten jämfördes bland annat med avseende på tidshistoria men också logaritmisk dekrement och modal dämpning. Resultaten visar att en dämpningsmodell med hastighetsberoende av 4:e ordningen har bäst överensstämmelse med de experimentella resultaten. Den framtagna modellen behöver dock utvecklas ytterligare för att ha den funktionalitet som önskas.
Place, publisher, year, edition, pages
2024.
Series
TRITA-SCI-GRU ; 2024:050
Keywords [en]
Hysteretic damping, Logarithmic decrement, Modal damping ratio, Cantilever beam, Dynamics, MATLAB, Adams
Keywords [sv]
Hysteretisk dämpning, Logaritmisk dekrement, Modalt dämpningsförhållande, Konsolbalk, Dynamics, MATLAB, Adams
National Category
Vehicle and Aerospace Engineering
Identifiers
URN: urn:nbn:se:kth:diva-347928OAI: oai:DiVA.org:kth-347928DiVA, id: diva2:1871679
External cooperation
Scania CV AB
Subject / course
Vehicle Engineering
Educational program
Master of Science - Vehicle Engineering
Supervisors
Examiners
2024-11-292024-06-172025-02-14Bibliographically approved