Die vorliegende Arbeit befasst sich mit der Auswahl einer geeigneten Methode zur Feststellung der Schwingungsausbreitung im Fahrzeug, mit dem Ziel den Fahrkomfort zu steigern.
Durch Methoden der Transferpfadanalysen (TPA) wird die Aufteilung der Schwingungsenergie auf die betrachteten Pfade im Fahrwerk ermittelt. Zunächst werden die Methoden aufgezeigt und verglichen. Eine Charakterisierung der Pfade erfolgt im Messbetrieb an geeigneten Versuchsumgebungen. Da im Vorfeld die Genauigkeit der Versuchsumgebungen unbekannt ist, wird eine Potentialanalyse der Prüfstände durchgeführt. Daraus abgeleitet wird ein spezieller TPA-Prüfstand entworfen und validiert.
Mit Hilfe des TPA-Prüfstandes und der blockierten Kraft Methode wird das Fahrwerk in seiner Schwingungsabgabe charakterisiert, diese wird unter Einsatz einer Simulation verfeinert. Auch eine OPTA-Methode wurde erfolgreich angewendet. Hierfür wurde das Fahrwerkverhalten durch ein spezielle Maßnahmen vertrimmt. Die OPTA-Methode
konnte dann ihr Leistungsvermögen in der Identifikation von Schwingungsproblemen zeigen.
Die verwendeten Methoden verdeutlichen das Einsatzpotential von Transferpfadanalysen für tieffrequente Schwingungen in der Entwicklung von Fahrzeugen, wodurch Probleme schnell identifiziert und eine tiefgreifende Analyse im Hinblick auf die Bauteiloptimierung ermöglicht wird. Es kann so ein Beitrag zur zeitoptimalen Entwicklung von Fahrzeug geleistet werden.
Aktualisiert: 2021-08-19
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Für die Entwicklung neuer LKW ist es von Interesse, den subjektiv wahrgenommenen Fahrkomfort möglichst frühzeitig vor dem Bau realer Prototypen beurteilen und abstimmen zu können. Dazu sind objektive, messbare Kennwerte notwendig, welche den Fahrkomfort beschreiben und mit deren Hilfe dieser aus Messungen oder Simulationsergebnissen vorhergesagt werden kann. Im Rahmen der vorliegenden Arbeit werden entsprechende Kennwerte für drei ausgewählte komfortrelevante Schwingungsphänomene erarbeitet. A time efficient development process of new trucks includes an early development of ride comfort before real prototypes exist. Therefore it is necessary to determine objective and measurable characteristic values to predict the subjectively percepted ride comfort from measurement or simulation results. The aim of this work is the determination of objective characteristic values for three selected vibration phenomena and the prediction of their subjective evaluations.
Aktualisiert: 2021-06-24
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Luftfedern haben sich zur Schwingungsisolation in Industrie- und Prüfanlagen sowie speziell in Fahrwerken etabliert, bei denen eine dauerhafte Vorlast vorliegt und ein lastunabhängiges Arbeitsniveau gewünscht ist. In ihrer Form als Aufbaufederung in Personenfahrzeugen ist das Maschinenelement Luftfeder wenig standardisiert und wird daher durch die Zulieferindustrie in enger Abstimmung mit dem Fahrzeughersteller entwickelt. Dabei beeinflusst das Systemverhalten der Luftfeder, als Element des Fahrwerks, das Schwingungsverhalten des Fahrzeugs und damit den durch die Insassen erfahrenen Schwingungskomfort. Aus diesem Hintergrund abgeleitet, verfolgt die oben aufgeführte Dissertation das Ziel, das Wissen um das Systemverhalten von Luftfedern in den Aspekten zu erweitern, welche für den Schwingungskomfort eines Fahrzeugs relevant sind. Für die entspre-chenden Anteile am Systemverhalten werden in der Arbeit technisch-physikalische Modelle ent-wickelt, welche in Zukunft als Werkzeuge und Hilfestellungen im Entwicklungsprozess dienen sollen. Zum einen werden damit die Möglichkeiten erweitert, Luftfedern frühzeitig auf ihre Anforderungen hin auslegen und absichern zu können. Zum anderen helfen die Modelle, die Grenzen möglicher Systemmodifikationen besser abzuschätzen. Weiterhin beinhaltet die Dissertation experimentelle Untersuchungen, welche aus den hergeleiteten Systembeschreibungen abgeleitet wurden. Aus den Ergebnissen der Versuche konnten Optimierungspotenziale in den komfortrelevanten Eigenschaften von Luftfedern identifiziert sowie Designvorschläge für die Auslegung und Konstruktion von Luft-federn aufgezeigt werden.
Aktualisiert: 2022-07-01
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Der Schwingungs- und Geräuschkomfort von Kraftfahrzeugen wird heutzutage hauptsächlich mit passiven Maßnahmen verbessert. Fahrzeugstrukturen werden dazu meist mit zusätzlichen Massen und dämpfenden Werkstoffen versehen, um Strukturschwingungen auf ein für den Kunden akzeptables Niveau zu reduzieren. Dabei entsteht oft ein Zielkonflikt bei der Entwicklung gewichtsoptimierter Bauteile, die zudem im Fall von Fußgängerkollisionen mit einer reduzierten Steifigkeit auszulegen sind. In dieser Arbeit wird daher für die Lösung dieses Zielkonflikts ein aktives Schwingungsdämpfungssystem entwickelt, das hinsichtlich der Aktorik auf vergleichsweise leichten und hochdynamischen, elektroaktiven Polymeraktoren basiert. Um den vorhandenen Bauraum optimal zu nutzen und das Package durch die Aktorik nicht negativ zu beeinflussen, werden mehrere Polymeraktoren dezentral über eine Fahrzeugstruktur platziert und zu einer Gesamtregelung zusammengeführt. Die verschiedenen Krafteinleitungspunkte der Stör- und Stellgrößen werden schließlich mit einer modellbasierten Mehrgrößenregelung berücksichtigt, sodass eine bedarfsgerechte destruktive Interferenz im Bauteil erzeugt werden kann.
Aktualisiert: 2021-12-30
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Im Rahmen der Arbeit wird ein Systemansatz entwickelt, der den Schwingungskomfort eines Fahrzeugs unabhängig von der Fahrbahnanregung durch sechs Parameter charakterisiert. Hierfür werden zur Berücksichtigung der nichtlinearen Eigenschaften zwischen der Fahrbahnanregung und den Aufbaubeschleunigungen anregungsabhängige Übertragungsfunktionen aus dem Fahrbetrieb identifiziert. Diese dienen zusammen mit einem Validierungsverfahren der anregungsunabhängigen Charakterisierung des Schwingungskomforts.
Aktualisiert: 2021-02-11
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Die Arbeit beschreibt einen durchgängigen Ansatz zur Quantifizierung und Bewertung komfortrelevanter Fahreugschwingungen, welche auf Reifenungleichförmigkeiten zurückzuführen sind. Unter Einsatz neu entwickelter Werkzeuge werden Probandenstudien zur Analyse des menschlichen Einflusses auf komfortrelevante Fahrzeugschwingungen durchgeführt. Dabei lautet die zentrale Hypothese, dass es grundsätzlich möglich ist, subjektive Urteile durch am Fahrzeug erfasste Einzahlkennwerte zu beschreiben.
Aktualisiert: 2021-02-11
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