<  Back to the Polytechnique Montréal portal

Caractérisation et modélisation d'un véhicule tout terrain et de ses tampons d'ancrages faits d'élastomères.

Martine Lavoie

Master's thesis (2009)

Open Access document in PolyPublie
[img]
Preview
Open Access to the full text of this document
Terms of Use: All rights reserved
Download (8MB)
Show abstract
Hide abstract

Abstract

The purpose of this Masters Thesis is to model an all terrain vehicle (ATV) inorder to design a vibration energy harvesting device for engine mounts. Such a deviceneeds to be optimized under known environmental conditions to work properlyand to maximize the harvested energy. The ATV was modeled in a Finite ElementAnalysis (FEA) software in order to simulate the vibration loads and responses onthe engine mounts and on the harvesting device. Information about the environment,such as induced forces and corresponding accelerations were needed in orderto validate the ATV model and run simulations with the real inputs. A test benchwas built in order to characterize the vehicle and its components. Rubber characterizationwas performed to simulate the hyperelastic and viscoelastic behaviors inthe FEA software. Acceleration measurements were taken to identify the movementof the vehicle when excited by the engine. A modal analysis was performed experimentallyto nd the natural frequencies and mode shapes of the structure. A newmethod using force sensors (CF) has been developed to identify the forces exertedby the engine. This method consists in measuring the forces transmitted to themounts and the accelerations at the mounts. Transmitted forces and correspondinginertia vectors were summed to identify the induced forces. This method was comparedwith the existing Frequency Response Function (FRF) method. The resultsachieved with the new developed method were satisfying when compared with theliterature. The FEA model was run and improved in order to meet the identiednatural frequencies, mode shapes and response spectra measured on the test bench.The results were satisfying according to the natural frequencies and mode shapes,but the model still needs improvement to match the response spectra.

Résumé

Ce projet de ma^trise constitue les premieres etapes d'un projet de recherche etdeveloppement realise conjointement avec l'entreprise Soucy-Baron inc., dont l'expertiseest la conception et la production de pieces de caoutchouc, liees ou non audomaine du NVH (Noise Vibration Harshness).Le but de ce projet de recherche et developpement est de concevoir un tampond'ancrage en caoutchouc capable de rediriger dans le vehicule l'energie vibratoirehabituellement dissipee. Le projet englobe plusieurs projets etudiants, comprenantdes projets de n d'etude, des stages, des ma^trises cours et des ma^trises recherche.L'objectif de cette ma^trise est de caracteriser les proprietes vibratoires du vehicule(frequences naturelles, modes propres) et d'obtenir un modele numerique de cevehicule. Le modele numerique sera valide en comparant le comportement vibratoiresimule avec les mesures experimentales. Cette ma^trise est composee des premieresetapes du projet de recherche et developpement, soit une recherche bibliographiqueetendue, l'acquisition de donnees experimentales, la conception d'un modele, lavalidation du modele et des simulations. Les etapes subsequentes au projet globalsont la conception d'un dispositif de recolte d'energie et l'optimisation des tamponsd'ancrage.La recherche bibliographique etendue porte sur la conception des systemes d'ancrage,la recolte d'energie, la modelisation par elements nis et les techniques experimentales pour l'acquisition de donnees vibratoires.L'acquisition de donnees se divise en deux volets, soit la caracterisation du caoutchoucet la caracterisation du vehicule (systeme moteur-tampons-ch^assis). Lacaracterisation du caoutchouc est realisee en vue de modeliser celui-ci par elementsnis a l'aide de lois de comportement hyperelastiques et viscoelastique. Le caoutchoucest caracterise dans le domaine statique par quatre tests typiques a l'aided'un equipement servo-hydraulique. La caracterisation du systeme moteur-tampon
Department: Department of Mechanical Engineering
Program: Génie mécanique
Academic/Research Directors: Annie Ross
PolyPublie URL: https://publications.polymtl.ca/232/
Institution: École Polytechnique de Montréal
Date Deposited: 23 Mar 2010 13:44
Last Modified: 10 Nov 2022 12:55
Cite in APA 7: Lavoie, M. (2009). Caractérisation et modélisation d'un véhicule tout terrain et de ses tampons d'ancrages faits d'élastomères. [Master's thesis, École Polytechnique de Montréal]. PolyPublie. https://publications.polymtl.ca/232/

Statistics

Total downloads

Downloads per month in the last year

Origin of downloads

Repository Staff Only

View Item View Item