| dc.description.abstract | For a given vehicle, the suspension system isolates the passengers and payload from shock and vibration. In addition, the system also enables the wheels to maintain contact with the surface, thereby affecting stability and control of the vehicle. The challenge in designing a (traditional) passive suspension system is the conflicting criteria of road holding, payload and passenger comfort. This means that a passive suspension system either has harsh ride characteristics, but good control characteristics, or vice versa. Typically, the type of system used is largely determined by the intended usage of the designed vehicle. Semi-active suspension systems, and in particular active suspension systems (both characterised as controllable suspension systems), are considered to be a way of achieving both excellent ride and handling characteristics, and both systems are capable of varying its parameters actively whilst the vehicle is in motion. A semi-active suspension system is a good compromise between a passive and an active suspension system, and such a system has in principle no additional energy demand.
Regarding semi-active suspension systems, a couple of different technical solutions (i.e. principles) exist. Semi-active suspension systems using magneto-rheological (MR) fluids are perhaps the most promising technology among this group of systems. Such fluids are characterised as controllable fluids, and are manufactured by suspending ferromagnetic particles in a carrier fluid. MR fluids (MRF) exhibit a change in rheological properties (including the viscosity) when being exposed to a magnetic field. The viscosity changes can be controlled accurately by varying the magnetic field strength, giving MR fluids the ability to reversibly change from viscous liquids to semi-solids in milliseconds. This gives a rapid response interface between electronic controls and mechanical systems, making MRF technologies attractive for many applications (e.g. dampers). Semi-active suspension systems using MR fluids have among other successfully been installed in luxury automobiles, sports cars, light trucks and sport utility vehicles. In addition, some research projects exist where such systems have been integrated in military vehicles (e.g. Stryker and HMMWV).
Controllable suspension systems, including semi-active systems, can greatly improve the performance of a military vehicle. Such systems can clearly have a positive impact on health and comfort factors for occupants in such a vehicle. This is due to reduced vibrations in critical frequency ranges. A controllable suspension system can also improve the tactical mobility of a vehicle, since a reduction in absorbed power is experienced for a given velocity. Increased mobility can also increase the survivability. Controllable suspension systems can also give additional benefits, e.g. increased hit probability (i.e. the enemy), increased payload, increased durability of the vehicle, increased operational range and more consistent driving characteristics. Unfortunately, a controllable suspension system integrated into a military vehicle will add complexity to the vehicle, that is, compared to a conventional (passive) suspension system. This could have a significant impact on maintenance needs. Another current disadvantage with controllable suspension systems is that, up to now, only research projects exist, leading to a lack of field experience. | en_GB |
| dc.description.abstract | Et kjøretøys fjæringssystem isolerer passasjerene, og eventuell nyttelast, fra sjokk og vibrasjoner. Et slikt system medfører at hjulene kan opprettholde kontakten med underlaget, og påvirker dermed kjøretøyets stabilitets- og kontrollegenskaper. Hovedutfordringen med å designe et tradisjonelt fjæringssystem (dvs. passivt) er avveiningene mellom kjøreegenskaper, nyttelast og passasjerkomfort. Et passivt fjæringssystem har dermed enten gode kjøreegenskaper og dårlig passasjerkomfort, eller motsatt. Valg av system bestemmes stort sett ut fra kjøretøyets bruksområde. Man kan derimot, ved å benytte regulerbare fjæringssystem (semiaktive eller aktive), oppnå både gode kjøreegenskaper og god passasjerkomfort. Slike systemer gir en muligheten til å endre fjæringsparametre fortløpende mens kjøretøyet er i bevegelse. Et semiaktivt fjæringssystem er et godt kompromiss mellom et passivt og et aktivt system, og har i prinsippet et neglisjerbart energibehov.
Flere alternative tekniske løsninger eksisterer for semiaktive fjæringssystem. En av de mest lovende blant disse er systemer som benytter magnetoreologiske (MR) væsker; karakterisert som kontrollerbare væsker. De blir produsert ved å introdusere ferromagnetiske partikler i en bærer-væske. Dersom man påtrykker et magnetisk felt på en MR væske, vil det oppstå en endring i væskas reologiske egenskaper, deriblant viskositeten. Viskositetsendringene kan kontrolleres nøyaktig ved å regulere den magnetiske feltstyrken. Dette medfører at en slik væske kan endre tilstand fra viskøs væske til et halvmassivt legeme i løpet av millisekunder. Dermed kan man oppnå svært hurtig respons i det mekaniske systemet gjennom elektronisk styring. Dette har ført til at teknologier som benytter MR væsker er attraktive innenfor mange bruksområder, for eksem-pel i dempere. Semiaktive fjæringssystemer som benytter MR væsker har med stort hell blitt installert i luksusbiler, sportsbiler og lette lastebiler. Det finnes også enkelte forskningsprosjekter hvor slike systemer har blitt integrert i militære kjøretøy (Stryker og HMMWV).
Regulerbare fjæringssystem, herunder semiaktive systemer, kan helt klart øke ytelsen til militære kjøretøy. Slike systemer kan ha en meget positiv effekt på faktorer knyttet til helse og komfort for personer som oppholder seg i slike kjøretøy. Dette skyldes reduserte vibrasjoner innenfor det kritiske frekvensområdet. Regulerbare fjæringssystemer kan også forbedre et kjøretøys taktiske mobilitet, da man oppnår en reduksjon i absorbert effekt for en gitt hastighet. Økt mobilitet kan også forbedre overlevelsesevnen (survivability). Samtidig vil kjøretøyet kunne ta en vesentlig større nyttelast. Regulerbare fjæringssystemer kan også gi øvrige fordeler, for eksempel økt treffsannsynlighet (mot fienden), økt levetid, økt operasjonsrekkevidde og jevnere kjøre-egenskaper. Sammenliknet med et tradisjonelt fjæringssystem vil et regulerbart fjæringssystem integrert i et militært kjøretøy øke kjøretøyskompleksiteten. Dette kan gi store konsekvenser for vedlikeholdsbehovet. En annen ulempe per dags dato er at slike systemer er helt uten stridserfaring, da kun forskningsprosjekter har vært gjennomført. Disse testene har dog vært gjennomført på svært tøffe og vanskelige testbaner. | en_GB |