Bilal USANMAZ, Mithat YANIKÖREN, Selim TEZGEL, Ömer GÜNDOĞDU

Taşıt Titreşimlerinin Sürücü Konforuna Etkisi: Yarım Araba ve Sürücü Modeli

Bu çalışmada taşıt titreşimlerinin sürücü konforuna etkisi, iç organlara iletilen titreşimin büyüklükleri cinsinden incelenmiştir. Bu maksatla bir yarım araba modeli, araç koltuğu ile sürücünün iç organlarıyla birlikte oluşturulmuştur. Araç ve koltuğu 5 serbestlik derecesine sahipken sürücü 4 serbestlik derecesine sahip tasarlanmış, sonuçta toplam 9 serbestlik dereceli bir sistem kurgulanmıştır. Hareket denklemleri yazılarak yollarda hız engelleyici olarak kullanılan kasisler titreşim girdisi olarak kabul edilmiştir. Farklı taşıt hızları ve farklı kasis boyutları için benzetimler yapılmış ve sürücünün başına, iç organlarına ve sürücü koltuğuna iletilen titreşimler incelenmiştir. İç organlara iletilen titreşimlerin büyüklükleri değerlendirilirken kök ortalama kare (RMS) değerleri kullanılmış ve sonuçlar grafikler vasıtasıyla yorumlanmıştır. Literatürde süspansiyon ve sürücü koltuk tasarımları daha çok sürücü koltuğuna iletilen titreşimin azaltılmasını kıstas alırken çok azı ise sürücü kafasına iletilen titreşimin ivmesi esas almaktadır. Bu çalışmada ise süspansiyon, koltuk ve kasis tasarımlarında sürücünün hem başı hem de iç organlarına iletilen titreşimin kök ortalama kare değerinin de hesaba katılması önerilmiştir.

Anahtar Kelimeler:

Biyotitreşim, İç Organ Titreşimi, Kasis, Tüm Vücut Titreşimi, Yarım Araba

Effect of Vehicle Vibrations on the Driver Confort: Half Car and Driver Model

In this study, the effects of vehicle vibrations on driver comfort are examined in terms of the magnitude of the vibration transmitted to the internal organs. For this purpose, a half car model was created with the vehicle seat and the driver with the internal organs. While the vehicle and its seat have 5 degrees of freedom, the driver is modeled as 4 degrees of freedom, and as a result, a system with a total of 9 degrees of freedom has been modeled. The bumps used as speed regulators on the roads are accepted as vibration input to the system while writing the equations of motion. Simulations were performed for different vehicle speeds and different bumper dimensions to evaluate the vibrations transmitted to the driver's head, internal organs and the driver's seat. When assessing the magnitudes of the vibrations transmitted to the internal organs, the root mean square is used. In the literature, suspension and driver seat designs take the criterion of reducing the vibration transmitted to the driver's seat, while few are based on the acceleration of the vibration transmitted to the driver's head. In this study, it is proposed to take into account the root mean square value of the vibration transmitted to both the head and internal organs of the driver in suspension, seat and bump designs.

Keywords:

: Biovibration, Viscera Vibration, Speed Bump, Whole Body Vibration, Half Car,

PDF

___

Abbas, W., Emam, A., Badran, S., Shebl, M., Abouelatta, O., 2013. Optimal Seat and Suspension Design for a Half-Car with Driver Model Using Genetic Algorithm. Intelligent Control and Automation. 04, 199–205.
Anandan, A. ve Kandavel, A., 2020. Investigation and Performance Comparison of Ride Comfort on The Created Human Vehicle Road İntegrated Model Adopting Genetic Algorithm Optimized Proportional İntegral Derivative Control Technique. Proceedings of the Institution of Mechanical Engineers. Part K J. Multi-Body Dyn. 146441932090668.
Gadhvi, B., Savsani, V. ve Patel, V., 2016. Multi-Objective Optimization of Vehicle Passive Suspension System Using NSGA-II, SPEA2 and PESA-II. Procedia Technology. 23, 361–368. https://doi.org/10.1016/j.protcy.2016.03.038
Gündoğdu, Ö., 2007. Optimal Seat and Suspension Design for a Quarter Car with Driver Model Using Genetic Algorithms. Int. J. Ind. Ergon. 37, 327–332.
Liang, C.-C., Chiang, C.-F. ve Nguyen, T.-G., 2007. Biodynamic responses of seated pregnant subjects exposed to Vertical Vibrations in Driving Conditions. Vehicle System Dynamics. 45, 1017–1049.
Maioh, B.G., Noise and Vibration, Principles of Occupational Health & Hygiene: An Introduction, 6.Ed. Tillman, C., Allen & Unwin, 2007, Sidney, Australia.
Mansfield, N. J, 2004.Human Response to Vibration. CRC Press., Boca Raton London New York Washington, D.C. ISBN 0-415-28239-X ,14p.
Mitra, A.C., Desai, G.J., Patwardhan, S.R., Shirke, P.H., Kurne, W.M.H. ve Banerjee, N., 2016. Optimization of Passive Vehicle Suspension System by Genetic Algorithm. Procedia Engineering., International Conference on Vibration Problems 2015 144, 1158–1166
Nagarkar, M.P., Patil, G.J., Zaware, R.N., 2016. Optimization of nonlinear quarter car suspension–seat–driver model. Journal of Advanced Research. 7, 991–1007.
TS ISO 2631-1, 2013; Mekanik Titreşim ve Şok – Tüm Vücut Titreşime Maruz Kalma Değerlendirilmesi Bölüm 1: Genel Kurallar, Türk Standartları Enstitüsü, Ankara.
Wan Y ve Schimmels JM, 1995, A Simple Model that Captures the Essential Dynamics of a Seated Human Exposed to Whole Body Vibration, Advances in Bioengineering, ASME, BED 31, 333-334.