گروه طراحی سیستم‌های دینامیکی خودرو

 | تاریخ ارسال: 1403/3/29 | 
 

رشته/گرایش طراحی سیستم‌‌های دینامیکی خودرو از لحاظ روش مشابه رشته/گرایش دینامیک، ارتعاشات و کنترل مهندسی مکانیک با تمرکز بر دینامیک خودرو، طراحی شاسی پیشرفته خودرو، خودروهای خودران و خودروهای برقی و هیبرید می‌باشد. هر بخش دیگری از خودرو که نیاز به تحلیل دینامیکی و کنترل داشته باشد در این گرایش مورد توجه است.


برخی زمینه‌های اصلی تحقیقات صنعتی این رشته عبارت است از:
  • دینامیک خودرو
  • سیستم تعلیق
  • سیستمهای ترمز و فرمان
  • سیستم انتقال قدرت
  • خودروهای سنگین و برون جاده‌ای
  • تایر و جاده
  • خودروهای برقی و هیبرید
  • خودروهای هوشمند و خودران


برخی نرم‌افزارهای پرکاربرد این رشته عبارتند از:
  • MATLAB/Simulink
  • COMSOL
  • ADAMS/Car , View, Chassis, Driveline
  • CarSim / TruckSim
  • AVL/Cruise
  • GT/Power
  • CARLA
  • RecurDyn

برخی صنایع همکار کشور با اساتید و فارغ‌التحصیلان این رشته عبارتند از:
  • مرکز تحقیقات ایران خودرو
  • مرکز تحقیقات سایپا
  • کروز
  • ایپکو
  • مپنا / مکو
  • مگاموتور
  • ایران خودرو دیزل
  • جتکو
  • کرمان خودرو
  • مدیران موتور
  • پژوهشکده خودرو دانشگاه تهران
  • انجمن‌های علمی خودرو / موتور / هوای پاک / معاینه فنی / ...
  • آمپر

برخی نشریات مخاطب مقالات اساتید و دانشجویان این رشته عبارتند از:

  • IEEE Transactions on Vehicular Technology
  • Vehicle system dynamics
  • Multibody System Dynamics
  • Journal of Terramechanics
  • Proceedings of the Institution of Mechanical Engineers, Part D: Journal of Automobile Engineering
  • Proceedings of the Institution of Mechanical Engineers, Part K: Journal of Multi-body Dynamics
  • SAE International Journal of Commercial Vehicles
  • International Journal of Crashworthiness
  • International Journal of Vehicle Design
  • Journal of Cleaner Production
  • International Journal of Intelligent Systems
  • Journal of Dynamic Systems, Measurement, and Control
  • Mathematical and Computer Modelling of Dynamical Systems
  • IET Intelligent Transport Systems
  • Journal of Theoretical and Applied Vibration and Acoustics
  • Journal of Power Sources
  • Energy conversion and management
  • IEEE Transactions on Industrial Electronics
  • Automation in Construction
  • Journal of Energy Storage
  • Applied Soft Computing
  • Expert Systems with Applications
  • Automotive Science and Engineering

برخی دروس تخصصی این رشته عبارتند از:

دینامیک خودرو (Vehicle Dynamics)

دینامیک خودرو شاخه ای از علم دینامیک است که به بررسی حرکت خودرو روی جاده بر اثر فرمان دادن راننده می پردازد. بیشترین پیچیدگیهای موجود در دینامیک خودرو ناشی از تعامل تایر با جاده در شرایط مختلف محیطی و حرکتی است. در این درس مبانی سینماتیکی و دینامیک حرکت خودرو پرداخته می شود. سرفصلهای این درس عبارتند از:
فصل اول مقدمه
فصل دوم هندسه و سینماتیک حرکت خودرو
فصل سوم نیروهای وارد شده به خودر
فصل چهارم معادلات دینامیکی حرکت خودرو
فصل پنجم دینامیک خودرو در حرکت پایدار
فصل ششم دینامیک خودرو در حرکت گذرا
فصل هفتم آزمونها و کنترل دینامیک خودرو
 

خودرو های برقی و هیبرید (Electric and Hybrid Electric Vehicles)

در این درس مبانی عملکرد و طراحی خودروهای برقی و هیبرید الکتریکی مورد بحث قرار می گیرد. دسته بندی خودروهای هیبرید از جنبه های گوناگون صورت می گیرد و مزایای هر چیدمان نیز مشخص می شود. سرفصلهای این درس عبارتند از:


فصل اول مقدمه
فصل دوم چیدمانهای مختلف خودروهای هیبرید برقی
فصل سوم تحلیل اجزای اصلی خودروهای برقی و هیبرید
فصل چهارم تحلیل عملکرد خودروهای برقی و هیبرید
فصل پنجم اندازه یابی اجزای اصلی خودروهای برقی و هیبرید
فصل ششم مبانی محاسبات انرژی ترمزی بازیافتی
فصل هفتم مبانی استراتژی مدیریت انرژی خودرو


 

طراحی سیستم‌های انتقال قدرت خودرو (Design of Vehicle Powertrain Systems)

در این درس مبانی حرکت طولی خودرو (عمدتا شتابگیری) تحت شرایط مختلف مورد بررسی قرار می گیرد. علاوه بر آن طراحی نسبت دنده‌های گیربکس، مبانی تحلیل دینامیک خودرو در زمان رها سازی کلاچ در گیربسهای دستی، محاسبات شیبروی خودرو، محاسبات حداکثر سرعت و موارد دیگر نیز مورد بحث قرار می گیرد. در مورد گیربکسهای اتوماتیک و نحوه تعویص دنده و زمان تعویض صحبت می شود. نهایتا مبانی محاسبات مصرف سوخت خودرو ارائه می شود.
سرفصلهای این درس عبارتند از:
فصل اول مقدمه
فصل دوم مبانی تولید تورک در موتورهای احتراقی
فصل سوم تحلیل دینامیک حرکت طولی خودرو
فصل چهارم طراحی و تحلیل گیربکس
فصل پنجم محاسبات مصرف سوخت خودرو
 

سیستم‌های ترمز و فرمان

حوزه سیستم‌های ترمز و فرمان، حوزه ای مهم از مهندسی خودرو است که بر طراحی، توسعه و آزمایش سیستم‌های ترمز و فرمان در وسایل نقلیه تمرکز دارد. این زمینه شامل استفاده از اصول مهندسی مکانیک برای توسعه سیستم‌های ترمز است که می‌تواند به طور مؤثری سرعت خودروها را کاهش داده یا متوقف کند، در حالی که از ثبات و کنترل خودرو در هنگام ترمز نیز اطمینان حاصل می‌کند. این رشته همچنین شامل طراحی و توسعه سیستم‌های فرمان، از جمله فرمان برقی، فرمان rack-and-pinion و کنترل پایداری الکترونیکی (ESC) می‌شود. کتاب‌های این حوزه موضوعاتی مانند طراحی و تحلیل سیستم ترمز، طراحی و آزمایش سیستم فرمان، دینامیک خودرو و ملاحظات ایمنی را پوشش می‌دهند. از جمله کتاب‌های قابل توجه در این زمینه، که پوشش عمیقی از جنبه‌های نظری و عملی سیستم‌های ترمز و فرمان ارائه می‌کنند و مراجع مفیدی برای مهندسان و محققان علاقمند به فعالیت در این زمینه، می‌توان به کتابهای زیر اشاره کرد:

  • "Braking of Road Vehicles" by Andrew Day, Butterworth-Heinemann (Elsevier) ۲۰۱۴
  • "The Science of Vehicle Dynamics: Handling, Braking, and Ride of Road and Race Cars" by Massimo Guiggiani, ۳rd Edition, Springer ۲۰۲۳
  • "Brakes, Brake Control and Driver Assistance Systems: Function, Regulation and Components" by Konrad Reif (Bosch), Springer ۲۰۱۴
  • "Vehicle Dynamics: Theory and Application", by Reza N. Jazar, ۳rd Edition, c
  • "Suspension Geometry and Computation" by John C. Dixon, Wiley ۲۰۰۹
  • "Steering Handbook" by Manfred Harrer and Peter Pfeffer, Springer ۲۰۱۳


نرم افزارهای مرتبط:

  • ADAMS (Automated Dynamic Analysis of Mechanical Systems): a simulation software used to analyze the dynamic behavior of mechanical systems, including brake and steering systems.
  • LS-DYNA: a finite element analysis software used to simulate the behavior of complex systems, including crash simulations and structural analysis.
  • MATLAB/Simulink: a software platform used for modeling, simulation, and analysis of complex systems, including brake and steering systems.
  • ANSYS: a finite element analysis software used to simulate the behavior of complex systems, including thermal, structural, and fluid dynamics analysis.

تایر و جاده

حوزه تایر و جاده یک حوزه تحقیقاتی چند رشته‌ای است که علم پلیمر، مهندسی مکانیک و مهندسی عمران را برای مطالعه تعامل بین تایرها و سطوح جاده ترکیب می‌کند. این زمینه شامل درک خواص فیزیکی و شیمیایی لاستیک‌ها و سطوح جاده و همچنین رفتار دینامیکی لاستیک‌ها در سطوح مختلف جاده است. محققان در این زمینه موضوعاتی مانند اصطکاک تایر، مقاومت غلتشی و سایش و همچنین تأثیر بافت سطح جاده، ناهمواری و خواص مواد بر عملکرد تایر را بررسی می‌کنند.


 کتاب‌های این حوزه موضوعاتی مانند مکانیک لاستیک، طراحی سطح جاده و تعامل وسیله نقلیه و جاده را پوشش می‌دهند. برخی از کتاب‌های قابل توجه در این زمینه که مروری جامع بر جنبه‌های نظری و عملی فعل و انفعالات تایر و جاده ارائه می‌کنند و مراجع مفیدی برای محققان و مهندسان فعال در این زمینه هستند، عبارتند از:

  • "Vehicle/Tire/Road Dynamics: Handling, Ride, and NVH" by Tan Li, Elsevier ۲۰۲۳
  • "Theory of Ground Vehicles" by J. Y. Wong, ۵th Edition, Wiley ۲۰۲۲
  • "Tire and Vehicle Dynamics" by Hans Pacejka, ۳rd Edition, Butterworth-Heinemann (Elsevier) ۲۰۱۲


نرم افزارهای مرتبط:

  • Abaqus FEA: a finite element analysis (FEA) software widely recognized for its robust capabilities in simulating the complex interactions between tires and road surfaces, including tire-terrain dynamic interaction, hydroplaning analysis, durability assessment, and road surface simulation.
  • MATLAB/Simulink: a software platform used for modeling, simulation, and analysis of complex systems, including tire and road interaction.
  • COMSOL Multiphysics: a finite element analysis software used to simulate the behavior of complex systems, including heat transfer, mass transport, and fluid dynamics.
  • Tire Rack: a software tool used to simulate the behavior of tires on various road surfaces, including traction, rolling resistance, and vibration.
  • Road Surface Analyzer: a software tool used to analyze the properties of road surfaces, including pavement materials, texture, and surface roughness.


خودرو‌های خودران و هوشمند
حوزه خودروهای خودران و هوشمند یک حوزه تحقیقاتی به سرعت در حال رشد است که بر توسعه وسایل نقلیه خودران و سیستم‌های پیشرفته کمک راننده تمرکز دارد. این زمینه شامل استفاده از هوش مصنوعی، یادگیری ماشین و شبکه عصبی است تا وسایل نقلیه را قادر سازد تا محیط اطراف خود را شناسایی کرده و به آن پاسخ دهند و بدون دخالت انسان تصمیم‌گیری کنند. محققان در این زمینه موضوعاتی مانند ترکیب حسگرها، نقشه برداری، بومی‌سازی و الگوریتم‌های کنترل و همچنین مسائل مربوط به ایمنی، امنیت و اخلاق را بررسی می‌کنند.

کتاب‌های این حوزه موضوعاتی مانند سیستم‌های خودروی خودمختار، سیستم‌های حمل و نقل هوشمند، بینایی کامپیوتری برای وسایل نقلیه خودران و یادگیری ماشین برای رانندگی خودکار را پوشش می‌دهند. برخی از کتاب‌های قابل توجه در این زمینه عبارتند از:

  • "Advanced Driver Assistance Systems and Autonomous Vehicles: From Fundamentals to Applications", Edited by: Yan Li and Hualiang Shi, Springer ۲۰۲۲
  • "Autonomous Road Vehicle Path Planning and Tracking Control" by Levent Guvenc, Sheng Zhu, Bilin Aksun-Guvenc, Sukru Yaren Gelbal, Wiley ۲۰۲۱
  • "Connected and Autonomous Vehicles in Smart Cities" Edited by H. T. Mouftah, M. Erol-Kantarci, S. Sorour, CRC Press ۲۰۲۳
  • "IEEE Guide to Autonomous Vehicle Technology"


نرم افزارهای مرتبط:

  • NVIDIA DRIVE: a software platform used for developing autonomous vehicles, including sensor processing, mapping, and control.
  • MATLAB/Simulink: a software platform used for modeling, simulation, and analysis of complex systems, including autonomous vehicle control and sensor fusion.
  • OpenCV: an open-source computer vision library used for image and video processing, feature detection, and object recognition.
  • ROS (Robot Operating System): an open-source software framework used for developing robotic systems, including autonomous vehicles.
  • Caffe: a deep learning framework used for computer vision and machine learning applications.
  • PCL (Point Cloud Library): an open-source library used for ۳D point cloud processing, including feature extraction, registration, and filtering.
 
                                                                                                
      دکتر مسعود مسیح طهرانی
(مدیر گروه)



دفعات مشاهده: 339 بار   |   دفعات چاپ: 82 بار   |   دفعات ارسال به دیگران: 0 بار   |   0 نظر