Design and fabrication of cost effective semi-active vehicular suspension system and testing on full scale quarter car suspension rig

Hemantha Kumar; N.P. Puneet; Radhe Shyam Tak Saini

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자료유형: 학술저널

저자정보: Hemantha Kumar (National Institute of Technology Karnataka) N.P. Puneet (Dayananda Sagar College of Engineering) Radhe Shyam Tak Saini (National Institute of Technology Karnataka)

저널정보: 국제구조공학회 Smart Structures and Systems, An International Journal Smart Structures and Systems, An International Journal 제34권 제2호

발행연도: 2024.8

수록면: 87 - 96 (10page)

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Smart materials, such as magnetorheological (MR) fluid, have received considerable research attention in recent years due to their unique capabilities. MR fluid, which possesses a magnetic field controllable viscosity, has been extensively studied for vehicular applications with the aim of synthesizing optimal MR fluids, designing optimal MR dampers, and developing control strategies. However, a comprehensive study that primarily focuses on developing a cost-effective semi-active suspension system for a commercial vehicle in a developing nation is still lacking. This study addresses this gap by synthesizing an in-house MR fluid and studying its rheological properties. Subsequently, a novel single-sensor-based controller is developed and closed-loop simulations are conducted on a quarter-car semi-active model. Finally, the overall semi-active quarter-car suspension system is experimentally tested using a suspension test rig. The performance of the proposed system in terms of ride comfort and road holding is evaluated and is compared with simple control strategies. The dynamic range of the developed semi-active MR damper is found to be around 2.3, indicating a significant MR effect. The results suggest an intermediate response using the proposed acceleration-driven controller (ADV) at lower frequencies and similar performance to that of the skyhook controller at higher frequencies. The cost-effective methodology proposed in this study is effective and can be adapted for other semi-active engineering applications.

#magneto-rheological fluid #MR damper #quarter car testing #rheology #single sensor system

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