A doktori kutatásom célja egy nyírásra keményedő folyadék alapú utánállító tervezése. Az utánállítónak merevnek kell lennie nagy terhelés esetén, és rugalmasnak kis terhelés mellett. Hasonló viselkedést mutatnak a nyírásra keményedő folyadékok (pl. kukoricakeményítő, víz szuszpenzió), így az alapötlet egy egycsöves lengéscsillapító-szerű eszköz, amelyet nyírásra keményedő folyadékkal töltünk fel.
A kutatás első felében létrehoztam egy egyszerűsített modellt, amellyel kis számítási igénnyel gyorsan, és viszonylag pontosan meg lehet határozni egy adott utánállító viselkedését a beépítési környezetben. Az így kapott modell alkalmas az eszköz tervezésére is.
Az egyéves pályázati periódus alatt multi-objektív optimalizációt végeztem az utánállító méreteire vonatkozóan összesen 24 darab különböző folyadék esetén. A kapott Pareto frontok pontjait osztályoztam a követelmények alapján. Két folyadék esetén kaptam a követelményeket kielégítő pontokat, amelyek közül az egyiket javasoltam további vizsgálatra az előállítás költségei alapján.
Ezen kívül a Pareto front pontjai alapján meghatároztam az eszköz méreteit és elkészítettem a megfelelő műszaki rajzokat. Az alkatrészek legyártása a modell validációja után fog megtörténni. Ezen kívül az optimalizáció lépéseit és eredményeit egy folyóirat cikkben foglaltuk össze, amit egy Q1-es folyóiratba szeretnénk beküldeni.
Következő lépésként vegyészmérnöki segítséggel előállítottuk a megfelelő folyadékokat és lemértük azok reológiáját különböző hőmérsékleten. Az így kapott folyadékokkal méréseket végeztem a kísérleti eszköz segítségével, és a vizsgálatok során jó egyezést tapasztaltam a számítási eredményekkel. A mérés a nyírásra keményedő folyadék lágy szakaszán viszont pontatlan bizonyult a súrlódási erők bizonytalansága miatt, így a kísérleti berendezés további javításokra szorul. A műszaki rajzok módosítását már elvégeztem. A módosítások teljesítése még folyamatban van.
A modell elfogadhatóságának széles körű bizonyítása érdekében további méréseket végeztem nemnewtoni szilikon olajjal és newtoni hidraulika olajjal is. Elvégeztem a mérési eseteknek megfelelő szimulációkat, és az eredményeket összehasonlítottam. Az eredmények között jó egyezést tapasztaltam ezen esetekben is.
Az egyéves pályázatra vállalt feladatokat teljesítettem. A kutatás végeredménye egy validált modell, amellyel megterveztem a végső eszközt. Az eddigi tapasztalatokból összesen három folyóirat cikk készült el, amelyekből az utolsó a pályázati időszak alatt. A következő félévben a jelen pályázati időszakban végzett méréseket is publikáljuk. A következő félév feladata a mérés pontosságának növelése, a tervezett eszköz legyártása és tesztelése, valamint a tapasztalatok publikálása.
Nagy-György Péter
2021/ 3/ 3.
Támogató: Knorr-Bremse Fékrendszerek Kft.
Be the first to comment