Динамика автомобиля

Динамика транспортного средства — это исследование движения транспортного средства , например, как меняется движение транспортного средства вперед в ответ на действия водителя, выходные сигналы двигательной системы, условия окружающей среды, условия воздуха/поверхности/воды и т. д.Динамика транспортных средств — это часть техники, основанная преимущественно на классической механике .Его можно применять к моторизованным транспортным средствам (например, автомобилям), велосипедам и мотоциклам , самолетам и водным транспортным средствам .

Факторы, влияющие на динамику автомобиля [ править ]

Аспекты конструкции транспортного средства, влияющие на динамику, можно сгруппировать в трансмиссию и тормозную систему, подвеску и рулевое управление, распределение массы, аэродинамику и шины.

Трансмиссия и торможение [ править ]

Компоновка автомобиля (т. е. расположение двигателя и ведущих колес)
Силовой агрегат
Тормозная система

Подвеска и рулевое управление [ править ]

Некоторые атрибуты относятся к геометрии подвески управления , рулевого и шасси . К ним относятся:

Распределение массы [ править ]

Некоторые характеристики или аспекты динамики транспортного средства обусловлены исключительно массой и ее распределением. К ним относятся:

Аэродинамика [ править ]

Некоторые характеристики или аспекты динамики автомобиля являются чисто аэродинамическими . К ним относятся:

Шины [ править ]

Некоторые характеристики или аспекты динамики автомобиля можно напрямую отнести к шинам . К ним относятся:

Поведение автомобиля [ править ]

Некоторые атрибуты или аспекты динамики автомобиля являются чисто динамическими . К ним относятся:

и моделирование Анализ

Динамическое поведение транспортных средств можно анализировать несколькими различными способами. ^[1] Это может быть как простая система пружинных масс с помощью модели велосипеда с тремя степенями свободы (DoF), так и большая степень сложности с использованием пакета моделирования многотельной системы, такого как MSC ADAMS или Modelica . Поскольку компьютеры стали быстрее, а пользовательские интерфейсы программного обеспечения улучшились, коммерческие пакеты, такие как CarSim, стали широко использоваться в промышленности для быстрой оценки сотен условий испытаний, намного быстрее, чем в реальном времени. Модели транспортных средств часто моделируются с помощью усовершенствованных конструкций контроллеров, предоставляемых в виде программного обеспечения в цикле (SIL) с программным обеспечением для проектирования контроллеров, такого как Simulink , или с использованием физического аппаратного обеспечения в цикле (HIL).

Движение транспортного средства во многом обусловлено силами сдвига, возникающими между шинами и дорогой, поэтому модель шины является важной частью математической модели. В современных моделях симуляторов транспортных средств модель шин является самой слабой и сложной для моделирования частью. ^[2] Модель шины должна создавать реалистичные силы сдвига во время торможения, ускорения, прохождения поворотов и комбинаций на различных поверхностях. Многие модели используются. Большинство из них являются полуэмпирическими, например модель «Волшебная формула Пачейки» .

Игры или симуляторы гоночных автомобилей также являются формой моделирования динамики автомобиля. В ранних версиях требовалось множество упрощений, чтобы добиться производительности в реальном времени с приемлемой графикой. Однако повышение скорости компьютеров в сочетании с интересом к реалистичной физике привело к появлению симуляторов вождения , которые используются при проектировании транспортных средств с использованием подробных моделей, таких как CarSim.

Важно, чтобы модели соответствовали результатам реальных испытаний, поэтому многие из следующих испытаний коррелируют с результатами испытаний транспортных средств с инструментами.

Методы включают в себя:

Линейный диапазон постоянного радиуса недостаточной поворачиваемости
Рыболовный крючок
Частотная характеристика
Смена полосы движения
Лосиный тест
Синусоидальное рулевое управление
Скидпад
Анализ траектории движения

См. также [ править ]

Ссылки [ править ]

^ Элькади, Мустафа; Эльмаракби, Ахмед (26 сентября 2012 г.). «Моделирование и анализ аварийной системы транспортного средства, интегрированной с различными VDCS, при ударах на высокой скорости» (PDF) . Центральноевропейский инженерный журнал . 2 (4): 585–602. Бибкод : 2012CEJE....2..585E . дои : 10.2478/s13531-012-0035-z . S2CID 109017056 .
^ Рэйчел Эванс «Квантовые скачки» , Automotive Testing Technology International, сентябрь 2015 г., стр. 43, цитата из MTS Марка Джиллиана : « С точки зрения OEM, тепловое моделирование может быть излишним, но модели шин по-прежнему являются слабым местом любой модели автомобиля ».

Дальнейшее чтение [ править ]

Эгберт, Баккер; Нюборг, Ларс; Пачейка, Ханс Б. (1987). «Моделирование шин для использования в исследованиях динамики транспортных средств» (PDF) . Общество инженеров автомобильной промышленности . Новый способ представления данных о шинах, полученных в результате измерений в условиях чистого прохождения поворотов и чистого торможения.
Гиллеспи, Томас Д. (1992). Основы динамики транспортных средств (2-е изд.). Уоррендейл, Пенсильвания: Общество инженеров автомобильной промышленности. ISBN 978-1-56091-199-9 . Математически ориентированный вывод стандартных уравнений динамики транспортных средств и определения стандартных терминов.
Милликен, Уильям Ф. (2002). «Проектирование шасси – принципы и анализ». Общество инженеров автомобильной промышленности . Динамика автомобиля, разработанная Морисом Олли с 1930-х годов. Первый комплексный аналитический синтез динамики транспортных средств.
Милликен, Уильям Ф .; Дуглас Л. (1995). Динамика гоночного автомобиля (4-е печат. изд.). Уоррендейл, Пенсильвания: Общество инженеров автомобильной промышленности. ISBN 978-1-56091-526-3 . Новейшее и лучшее решение, а также стандартный справочник для инженеров по автомобильным подвескам.
Limited, Йорнсен Раймпелл; Хельмут Столл; Юрген В. Бетцлер (2001). Автомобильное шасси: принципы техники . Перевод с немецкого AGET (2-е изд.). Уоррендейл, Пенсильвания: Общество инженеров автомобильной промышленности. ISBN 978-0-7680-0657-5 . Архивировано из оригинала 2 ноября 2012 г. Проверено 17 сентября 2017 г. Динамика автомобиля и конструкция шасси с точки зрения гоночного автомобиля.
Гуджиани, Массимо (2014). Наука о динамике транспортных средств (1-е изд.). Дордрехт: Спрингер. ISBN 978-94-017-8532-7 . Управление, торможение и плавность хода на шоссейных и гоночных автомобилях.
Мейверк, Мартин (2015). Динамика автомобиля (1-е изд.). Западный Суссекс: Джон Уайли и сыновья. ISBN 978-1-118-97135-2 . Конспект лекций к МООК «Динамика транспортных средств университета»

[1] Элькади, Мустафа; Эльмаракби, Ахмед (26 сентября 2012 г.). «Моделирование и анализ аварийной системы транспортного средства, интегрированной с различными VDCS, при ударах на высокой скорости» (PDF) . Центральноевропейский инженерный журнал . 2 (4): 585–602. Бибкод : 2012CEJE....2..585E . дои : 10.2478/s13531-012-0035-z . S2CID 109017056 .

[2] Рэйчел Эванс «Квантовые скачки» , Automotive Testing Technology International, сентябрь 2015 г., стр. 43, цитата из MTS Марка Джиллиана : « С точки зрения OEM, тепловое моделирование может быть излишним, но модели шин по-прежнему являются слабым местом любой модели автомобиля ».

[1]

[2]