AN INVESTIGATION OF THE BREAKING DYNAMICS OF A VEHICLE WHICH CARRIES LIQUID CARGO

Abstract

In this study, the effects of fluid motion in external fuel tanks on the dynamics of breaking system are investigated. The unconstrained motion of fluid also called sloshing causes high dynamic loads especially in highly accelerated motion of massive bodies. These dynamic loads affect the dynamic behavior of truck, and, inversely, the reaction of truck affects the fluid motion. The interaction between fluid and truck affects the whole system's dynamics. In this study, the breaking performance of truck carrying fluid cargo at various ratios of plenitude is investigated using simulation techniques via Msc.Dytran and the swinging pendulum method. The kinetic coefficient of friction is assumed to be constant during the motion. The effect of fluid motion on the system's dynamic has been compared for various plenitude ratios, and the efficiency of pendulum method is compared. The feasibility of pendulum method is also discussed. As a result of comparison of numerical simulations, it has been concluded that the effect of fluid motion on the truck's breakage performance in the case of % 50 plentitude ratio is higher than that of the ratios of plenitude greater than % 50. On the other hand, it has been observed that the pendulum method is useful for the plenitude ratios less than % 50 and for accelerations of a ? (1/ 2)g .

Keywords

• External fuel tank, Sloshing, Fluid-structure interaction, Vehicle dynamics, Pendulum model

AKIŞKAN KARGO TAŞIYAN ARACIN FREN DİNAMİĞİNİN İNCELENMESİ

Öz

Bu çalışmada, harici yakıt tanklarındaki sıvı davranışının aracın fren dinamiği üzerine etkisi incelenmektedir. Çalkantı olarak adlandırılan akışkanın bulunduğu hacim içerisindeki serbest hareketi, özellikle yüksek ivmelerin ve büyük kütlelerin söz konusu olduğu uygulamalarda, araç üzerinde ciddi dinamik yükler oluşturmaktadır. Bu dinamik yükler aracın dinamik davranışını etkilemektedir. Aracın dinamik davranışındaki tepki ise akışkanın hareketini etkilemektedir. Bu çalışmada akışkan kargo taşıyan aracın fren performansı bu etkileşim dahilinde ve sabit sürtünme katsayılı yol kabulü altında farklı doluluk oranları için Msc.Dytran programı yardımı ile yapılan simülasyonlarla ve basit sarkaç yöntemi kullanılarak incelenmiştir. Farklı doluluk oranlarında akışkan hareketinin araç dinamiğine etkisi karşılaştırılmıştır. Ayrıca sarkaç yönteminin kullanılabilirliği tartışılmıştır. Karşılaştırma sonucu % 50 doluluk oranın altında akışkan davranışının araç dinamiğine etkisinin yüksek doluluk oranına göre daha fazla olduğu, sarkaç yönteminin ise araç ivmesinin a ? (1/ 2)g değerindeki ivme değerleri ve % 50'nin altındaki doluluk oranlarında kullanışlı olduğu tespit edilmiştir.

Anahtar Kelimeler

• Harici yakıt tankı, Çalkantı, Katı-sıvı etkileşimi, Araç dinamiği, Sarkaç modeli