การศึกษาแบบจำลองการสั่นสะเทือนของรถยนต์ ด้วยวิธีการวิเคราะห์โมดัลเชิงการทดลอง

Abstract

งานวิจัยนี้มีวัตถุประสงค์เพื่อศึกษาแบบจำลองการสั่นของรถยนต์ด้วยวิธีเชิงการทดลอง อันเป็นผลเนื่องจากระบบแขวน โดยคำนึงอินพุทคือสภาพพื้นถนน และเอาท์พุทคือการสั่นตามตำแหน่งต่างๆ ของตัวรถและล้อรถที่คำนึงการเคลื่อนที่ 7 ระดับขั้นเสรี ข้อสมมติสำคัญคือแบบจำลองเป็นแบบจำลองวัตถุแข็งเกร็งที่เป็นเชิงเส้น การศึกษาทำได้โดยให้การเคลื่อนที่เริ่มต้นกับรถยนต์และปล่อยให้เกิดการสั่นอย่างอิสระ จากนั้นเก็บข้อมูลผลตอบสนองการสั่นเพื่อนำมาวิเคราะห์หาพารามิเตอร์ของ แบบจำลองคณิตศาสตร์ด้วยหลักการถดถอยแบบกำลังลองน้อยสุดแบบไม่เชิงเส้นโดยใช้ระเบียบวิธีทำซ้ำของเกาส์-นิวตัน ซึ่งมีหลักการคือปรับเปลี่ยนค่าพารามิเตอร์ภายในโครงสร้างของแบบจำลองทางคณิตศาสตร์จนได้รับแบบจำลองที่ฟิตผลการทดลองได้ดีที่สุด โดยวิเคราะห์แบบจำลองในสองสภาวะคือขณะที่รถยนต์ไม่มีภาระบรรทุกและมีภาระบรรทุก เพื่อเปรียบเทียบผล ผลการทดลองพบว่า แบบจำลองที่ประเมินได้สามารถทำนายผลการเคลื่อนที่ตามตำแหน่งต่างๆของตัวรถได้ดีในระดับที่น่าพอใจ สำหรับภาระการบรรทุกที่เพิ่มขึ้น มีผลทำให้พารามิเตอร์ของแบบจำลองคณิตศาสตร์เปลี่ยนไปเนื่องจากมีการเปลี่ยนสภาวะการทำงาน อย่างไรก็ตาม ลักษณะเฉพาะของการสั่นเช่นค่าความถี่ธรรมชาติที่เกิดขึ้นมีค่าไม่เปลี่ยนไปมากนัก แบบจำลองที่ประเมินได้นี้มาจากการทดสอบที่มีการสั่นของตัวรถมากพอสมควร จึงเหมาะที่จะใช้ทำนายการสั่นที่เกิดขึ้นกับตัวรถในสภาพการขับขี่ที่เกิดการสั่นสูงเช่นการเคลื่อนที่ผ่านหลุมหรือเนิน