Yollardaki engellerde taşıtların dinamik davranışının iki serbestlik dereceli yarım taşıt modeli ile incelenmesi

Abstract

Bu çalışmada sabit hızla seyreden bir taşıtın ön tekerlerinin her ikisinin de yoldaki bir engelle aynı anda karşılaşması durumu incelenmiştir. Taşıt gövdesi rijit bir kütle olarak düşünülmüş, taşıtın yerle temasının doğrudan yaylar ve sönümleyiciler üzerinden olduğu kabulü yapılmıştır. Bir başka deyişle teker ve dingillerin kütleleri ile lastiklerin yaylanma ve sönüm özellikleri dikkate alınmamıştır. Bu durumda hareketin serbestlik derecesi taşıtın ağırlık merkezinin düşey doğrultudaki hareketi ve taşıt gövdesinin düşey düzlemde yapacağı açısal salınım hareketi olarak ortaya çıkmaktadır. Bu iki serbestlik derecesinde askı elemanlarının uyguladıkları kuvvetler dikkate alınarak, ikinci mertebeden iki adet diferansiyel denklem oluşturulmuş ve bu denklemler kritik bölgelerdeki yollara (okul önleri gibi) yerleştirilen özel bir engel durumu için çözülmüştür. Çözüm için sonlu fark yöntemi kullanılmış olup, hazırlanan program içinde yoldaki engel durumu adım adım girdi olarak verilmekte ve çıktı olarak taşıt ağırlık merkezinin düşey doğrultudaki yer değiştirmesi ve taşıt gövdesinin açısal yer değiştirmesi alınmaktadır. Daha sonra bu değerlerle ön ve arka dingil hizasında olan noktaların yer değiştirme değerleri hesaplanmaktadır.

In this study, the behaviour of front tires of a vehicle driven with constant speed when encountering an obstacle was investigated. The vehicle body was assumed to be rigid and the contact between the vehicle and the ground was assumed to be directly on springs and dampers. In the other words, mass of axles and wheels, and damping and spring characteristics of tires ignored. In this case, degree of freedom of the movement is occurred as vertical movement of centre of gravity and angular movement of vehicle body on the vertical plane. In these two degrees of freedom, two differential equations of the second degree were established by considering the forces exerted by suspenders and these equations were solved for a specific obstacle placed on a road in critical locations such as schools. Finite difference method was used for the solution. The obstacle condition on the road was given to the programme step by step as input. Vertical displacement of the centre of gravity of the vehicle and angular displacement of the vehicle body were taken as output. Later, displacement values of front and rear axles were calculated from these outputs.