Модель шины
В динамике транспортных средств модель шины представляет собой тип моделирования нескольких тел, используемый для моделирования поведения шин . В современных моделях симуляторов транспортных средств модель шин является самой слабой и сложной для моделирования частью. [ 1 ] [ 2 ]
Модели шин можно классифицировать по точности и сложности: от более простых эмпирических моделей до более сложных физических моделей, обоснованных теоретически. [ 3 ] Эмпирические модели включают Ханса Б. Пачейки » «Волшебную формулу , в то время как физические модели включают модели кисти (хотя они все еще довольно упрощены), а более сложные и подробные физические модели включают RMOD-K, FTire и Hankook. [ 4 ] [ 3 ] Теоретически обоснованные модели, в свою очередь, можно классифицировать от более приближенных к более сложным, переходя, например, от твердотельной модели к модели жесткого кольца, к модели изгибного (упругого) кольца (например, модели Фиалы) и к наиболее сложной модели. основанные на методах конечных элементов . [ 2 ]
Модели щеток были очень популярны в 1960-х и 70-х годах, после чего модели Пачейки получили широкое распространение для многих применений. [ 5 ]
Классификация по назначению
[ редактировать ]Модели динамики движения
[ редактировать ]- Модель кисти (Дюгофф, Фанчер и Сигел, 1970 г.) [ 3 ]
- Модель шины Хоэнхайма (физический подход [1])
- Pacejka Magic Formula Tire (Баккер, Нюборг и Пачейка, 1987) [ 3 ]
- TameTire (полуфизический подход) [ 2 ]
- TMeasy (полуфизический подход)
- Модель шины с натянутыми струнами (Fiala 1954 г.)
Комфортные модели
[ редактировать ]- BRIT (Щетка и кольцевая шина)
- CDTire (комфортная и долговечная шина)
- Ctire (Комфортная шина)
- Dtire (динамическая нелинейная пространственная модель шины)
- FTire (модель шины с гибкой структурой) [ 3 ]
- РМОД-К (Шина комфорта и долговечности) [ 3 ]
- SWIFT (коротковолновая шина промежуточной частоты) (Бесселинк, Пачейка, Шмейц и Янсен, 2005 г.) [ 3 ] [ 2 ]
Приложения
[ редактировать ]Модели шин, полностью основанные на физике, обычно слишком затратны в вычислительном отношении, чтобы их можно было использовать в симуляциях вождения в реальном времени. Например, поскольку CDTire/3D, основанная на физике модель шины, не может быть запущена в реальном времени, для приложений реального времени обычно посредством экспериментов на основе нее получают эквивалентную полуэмпирическую модель типа «магической формулы», называемую CDTire/Realtime. и алгоритм регрессии . [ 6 ]
В 2016 году немного менее точная версия FTire, основанной на физике модели шин, была адаптирована для работы в реальном времени. [ 7 ] В 2018 году было показано, что эта версия FTire в реальном времени работает на 12-ядерном процессоре Intel Xeon E5 с тактовой частотой 2,7 ГГц (2014 г., техпроцесс 22 нм, около 2000 долларов США), с 900 контактными элементами дорожки/ пятна контакта , частотой дискретизации 4,0 кГц, включая тепловую. и имитация износа. [ 8 ]
Типичная частота дискретизации модели шин, используемая в автомобильных симуляторах, составляет 1 кГц. [ 9 ] Однако работа на более высоких частотах, например 2 кГц, может смягчить снижение числовой стабильности в некоторых сценариях и может повысить точность модели в частотной области выше около 250 Гц. [ 8 ]
См. также
[ редактировать ]- Контактный патч
- Самовыравнивающийся крутящий момент
- Скольжение (динамика автомобиля)
- Термический анализ
- Теплопередача
Ссылки
[ редактировать ]- ^ 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 ».
- ^ Jump up to: а б с д Юкио Накадзима (2019) Advanced Tire Mechanics , глава 11, стр. 707-710
- ^ Jump up to: а б с д и ж г Монсма, Саския (2015) Почувствуй шину - влияние шин на оценщиков управляемости водителя , докторская диссертация в Университете Аалто, стр. 19-20
- ^ Пачейка (2012) глава 2
- ^ Франческо Конте (2014) РАСШИРЕНИЕ МОДЕЛИ ЩЕТОЧНОЙ ШИНЫ ДЛЯ ЭНЕРГЕТИЧЕСКИХ ИССЛЕДОВАНИЙ (Диссертация), стр. 10
- ^ Калабрезе, Ф., Бекер, М., и Галлрейн, А. (2020) Изучение технологии симулятора для разработки шин , в Питере Э. Пфеффере (ред.) 10-й Международный Мюнхенский симпозиум по шасси 2019: шасси.tech plus , стр.772
- ^ FTire и ASM — сложные модели для моделирования динамики транспортных средств в реальном времени , dSPACE GmbH , 2016
- ^ Jump up to: а б Гипсер, Майкл и Бауманн, Марио (2018) FTire на симуляторе вождения , стр. 13–17, презентация на Международной конференции пользователей VI-класса, Милан, 8–9 мая 2018 г.
- ^ Теодосио Л., Альфери Г., Дженовезе А., Фаррони Ф., Меле Б., Тимпоне Ф. и Сахневич А. (2021) Численная методология терможидкостного динамического моделирования шин внутренняя палата: к приложениям в реальном времени , Meccanica, 56(3), 549-567.
Дальнейшее чтение
[ редактировать ]- 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.
- Ханс Пачейка (2012) Динамика шин и транспортных средств , третье издание (первое издание 2002 г.)
- Люгнер П. и Плёхль М. (2005). Тест производительности модели шин: первый опыт и результаты. Динамика транспортных средств, 43(sup1), 48-62.
- Сюй Ван (2020) Шум и вибрация автомобильных шин: анализ, измерение и моделирование , глава 10
- Физическая модель шины FTire для работы с программным обеспечением для моделирования вождения RFpro , на официальных каналах Vimeo и YouTube rFpro , 29 января 2020 г.
- Романо Л., Брюзелиус Ф. и Джейкобсон Б. (2020) Модели щеточных шин для больших углов развала и скорости рулевого управления , в журнале «Динамика транспортных средств», 1-52.
- БИБЛИОТЕКА VEHICLE DYNAMICS ПРЕДЛАГАЕТ РАСШИРЕННУЮ ПОДДЕРЖКУ МОДЕЛИ COSIN FTIRE , MODELON, 1 АВГУСТА 2017 г.
- Феврие, П., Гаага, О.Б., Шик, Б., и Мике, К. (2010) Преимущества модели термомеханической шины для динамики транспортного средства , ATZ по всему миру, 112(7), 33-37.