|
Professor Steven W. Shaw Steven W. Shaw is Professor of Mechanical Engineering at Florida Institute of Technology. He is also Adjunct Professor of Physics and Astronomy and University Distinguished Professor Emeritus of Mechanical Engineering at Michigan State University. He received an AB in Physics (1978) and an MSE in Applied Mechanics (1979) from the University of Michigan and a PhD in Theoretical and Applied Mechanics (1983) from Cornell University. His current research interests include vibration absorbers and micro/nano-scale resonators, with an emphasis on nonlinear and noisy behavior and applications to timekeeping, sensing, and torsional vibrations. He has held visiting appointments at Cornell University, the University of Michigan, Caltech, the University of Minnesota, the University of California-Santa Barbara, and McGill University. Steve is a Fellow of ASME (1995) and recipient of the Henry Ford Customer Satisfaction Award (1986), the ASME Henry Hess Award (1986), the SAE Arch T. Colwell Merit Award (1997), the ASME N. O. Myklestad Award (2013), the ASME T. K. Caughey Dynamics Award (2019), and the ASME J. P. Den Hartog Award (2023). |
 |
Reducing Torsional Vibration Using Order Tuned Absorbers – Theory and Applications
Centrifugal pendulum vibration absorbers consist of masses that are movably suspended to a rotor in a manner such that their response under the action of the rotor dynamics reduces engine-order torsional vibrations. These devices have been in wide use in light aircraft engines since the 1930’s and recently have seen extensive application in automotive powertrain components where they are used to improve fuel economy and enhance passenger comfort. There is a long history of investigations of these absorbers that includes detailed analyses of the paths along which the absorbers travel relative to the host rotor. This path dictates linear and nonlinear pendulum tuning and plays an essential role in absorber effectiveness. Theoretical and experimental studies have solidified our understanding of these systems and provided approaches for designing paths to optimize performance. In this presentation I will review this history and discuss some recent developments that have enhanced the use of pendulum absorbers. These include: (i) the dynamics of absorbers immersed in fluid, such as those used in automotive torque converters, and (ii) the design of absorbers that rotate relative to the host rotor to enhance their effective inertia. Absorber tuning strategies that account for these effects will be presented. Finally, difficulties associated with implementing these absorbers for other applications, such as the gear systems used in electric vehicles, will also be briefly discussed.
|
دکتر سید محمد هاشمی نژاد استاد دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه علم و صنعت ایران
دکتر سید محمد هاشمی نژاد در روز جمعه 15 تیر 1341 در سرآسیاب تهران در یک خانواده متوسط و مذهبی به دنیا آمد و پس از عزیمت به آمریکا به منظورادامه تحصیل در سال 1357، مدرک لیسانس مهندسی مکانیک خود را از دانشگاه ایالتی کالیفرنیا در سال 1983، مدرک فوق لیسانس مهندسی مکانیک را از دانشگاه سانتا کلارا کالیفرنیا در سال 1985، و مدرک دکتری مهندسی مکانیک را از دانشگاه کلرادو بولدردر سال 1992 اخذ نمود. وی از سال 1993 تا کنون عضو هیئت علمی تمام وقت در گروه های طراحی کاربردی و تبدیل انرژی مهندسی مکانیک دانشگاه علم و صنعت ایران می باشد. علاقمندی های تحقیقاتی ایشان در یک گستره وسیع علمی شامل بیش از 50 شاخه مختلف فنی- مهندسی و چند رشته ای با تمرکز در تحلیل مسائل تعامل سیال/سازه و آکوستیک سازه ای می باشد. همچنین، ایشان پروژه‌های تحقیقاتی مختلفی در سطح ملی از جمله طراحی و ساخت مبدل‌های پرقدرت پیزوالکتریک زیر آب، صداخفه کن های خودرویی و صنعتی، جداکننده ها و میراگرهای ارتعاشی، مانت های پنوماتیکی، کنترل نویز و لرزش در خودرو، هواپیما، قطار، محیط های صنعتی، مسکونی شهری و بیرون شهری و دیگر پروژه های مشابه را انجام داده است. ایشان در تدوین استانداردهای ملی، مشخصات و دستورالعمل‌های کنترل نویز و ارتعاشات محیطی نیز مشارکت فعال داشته است. دکترهاشمی نژاد علاوه بر مشارکت در داوری مقالات علمی، عضو فعال هیئت های تحریریه تعدادی از مجلات بین المللی و کمیته های فنی در انجمن های مختلف علمی و حرفه ای است. |
|
مروری بر سه دهه مطالعات انجام شده در زمینه برهمکنش سیال-سازه (FSI) در آزمایشگاه تحقیقاتی آکوستیک دانشگاه علم وصنعت ایران
سید محمد هاشمی نژاد
برهمکنش سیال-سازه (FSI) یک موضوع چالش برانگیز میان رشته ای شامل طیف وسیعی از مسائل متنوع است که امروزه مورد توجه بسیاری از محققان در زمینه های دینامیک سیالات و آکوستیک می باشد. در این گونه مسائل، فشار، بارگذاری و یا تحریک صوتی در محیط سیال منجر به پاسخ دینامیکی سازه می گردد که متقابلا بر توسعه جریان و یا میدان صوتی تأثیر می‌گذارد. پدیده برهمکنش سیال-سازه به اشکال مختلف در همه مقیاس‌ها در سیستم های طبیعی و همچنین در سازه های ساخته شده توسط انسان وجود دارد. برهمکنش درخت و باد، گیاهان زیر دریا و جریان آب، شنا کردن میکروارگانیسم‌ها، و برهمکنش جریان آب زیرزمینی با خاک نمونه‌های معمولی از برهمکنش سیال-سازه در طبیعت است. همچنین، نمونه های متعددی از تعامل سیال-سازه برای سیستم‌های مهندسی شده وجود دارند. برای مثال، در مدل‌سازی رفتار سکوهای فراساحلی با اقیانوس، اثرات متقابل نیروهای آیرودینامیکی بر فلاتر سازه های هوایی و پره های توربین (آئروالاستیسته)، تلاطم سیال در سدها ومخازن (هیدروالاستیسیته)، دینامیک دریچه مصنوعی قلب، دارو رسانی، و جریان خون در شریان ها در مهندسی زیست پزشکی، ارتعاشات پل و آسمان خراش در مهندسی عمران، رایزر و سکوی فراساحلی درمهندسی دریا، توربین بادی در مهندسی انرژی، کریستال های سونیک، و توده های نانولوله‌های کربنی. اگرچه ماهیت و اندرکنش بین محیط جامد و سیال در این مسائل بسیار متفاوت است، اما همه این مسائل در دسته برهمکنش سیال-سازه قرار می گیرند. روشهای تجربی، تحلیلی- بنیادی، و چندفیزیکی اجزای محدود در خط مقدم پژوهش در این زمینه مهم هستند. در این راستا، موضوع سخنرانی پیشنهادی مروری اجمالی بر سه دهه مطالعات (بنیادی، تجربی، محاسباتی) انجام شده در زمینه برهمکنش سیال-سازه (FSI) در آزمایشگاه تحقیقاتی آکوستیک دانشگاه علم وصنعت ایران می باشد.
|
Professor Reza N. Jazar Dr. Jazar is a professor of Mechanical Engineering and is the Deputy Head of School for Mechanical and Automotive Engineering at the School of Aerospace, Mechanical and Manufacturing Engineering, RMIT University, Melbourne, Australia. He received his MS in Mechanical Engineering from Tehran Polytechnic (1990) in Robotics, and his PhD from Sharif University of Technology (1997) in Nonlinear Vibrations and Applied Mathematics. Working at several universities around the world has made him familiar with many different successful academic disciplines and methods. Professor Jazar has several years of work experience in Automotive industries around the world. He has worked as a researcher and manager of several projects for famous automotive manufacturers in Japan, Korea, Germany, France, and the USA. His research interests are: Nonlinear Vibrations and Nonlinear Dynamics. He is the author of more than 300 scientific papers and monographs, and the author of 30 technical and textbooks. |
|
Tire-Road Separation in Vehicle Vibrations
Reza Jazar, Reza.Jazar@rmit.edu.au
School of Engineering, RMIT University, Melbourne, Australia
KEYWORDS: Tire-Road Separation, Mathematical Modeling, Vehicle Vibrations, Road-Vehicle Interaction.
Abstract
Research on vehicle vibrations usually operates on the assumption that the vehicle is in contact with the road (Jazar 2017). In practice, however, cars may lose contact with the road for various reasons (Nguyen et al. 2022). In the literature on separation dynamics, a separation phenomenon between the wheel and the ground has recently been proven to provide a system closer to the real system (Nguyen et al. 2021a, b, c, 2022; Khazaie et al. 2018). These studies focused on the tire–road separation of suspension systems with 2 degrees of freedom (DOF), which is good enough to provide a basic understanding of vibration dynamics. A quarter-car model is useful only for studying the vertical responses of vehicles (Jazar 2022) because it investigates one corner of the vehicle and does not observe the geometrical effects of the full vehicle during the examination of longitudinal and lateral interconnections (Gillespie 1992). Therefore, it simulates only the body bounce while ignoring pitch and roll modes (Wong 2008). To investigate these modes, we might apply the separation assumption to a general vibrating model of a vehicle, also known as the full-car model. However, solving the governing equations related to its discontinuous state is more complicated because of various wheel and suspension constraints. Thus, speech looks into how the separation progress affects the vertical and pitch dynamics of a 4 DOF bicycle-car model and validates the special condition of the ride comfort of the system.
Reference
Reza N. Jazar, Hormoz Marzbani , (2024), Vehicle Vibrations: Theory and Application, Springer, New York.