3DOF твердый кузов, чтобы вычислить продольный, вертикальный, и движение подачи
Powertrain Blockset / Динамика аппарата
Vehicle Dynamics Blockset / Кузов
Блок Vehicle Body 3DOF Longitudinal реализует три степени свободы (3DOF) твердая модель кузова с конфигурируемой жесткостью оси, чтобы вычислить продольный, вертикальный, и движение подачи. Блок составляет массу тела, аэродинамическое перетаскивание, дорожную наклонную поверхность и распределение веса между осями из-за ускорения и дорожного профиля.
Можно задать тип прикрепления оси к автомобилю:
Градуируйте угол — Вертикальное смещение оси от дорожного покрытия до осей остается постоянным. Блок использует табличную жесткость и параметры затухания, чтобы смоделировать силы приостановки, действующие между кузовом и осями.
Смещение оси — Оси обеспечили входом вертикальное смещение и скорость относительно дорожного класса. Блок использует табличную жесткость и параметры затухания, чтобы смоделировать силы приостановки, действующие между кузовом и осью.
Внешняя приостановка — Оси имеют внешне приложенные силы для связи кузова к пользовательским моделям приостановки.
Если передача веса от вертикального и движений подачи не незначительна, рассматривает использование этого блока, чтобы представлять движение автомобиля в исследованиях экономии топлива и трансмиссии. Например, в исследованиях с тяжелым повреждением или ускорением или дорожными профилями, которые содержат большие вертикальные изменения.
Блок использует движение автомобиля твердого тела, силы системы подвески, и ветер и силу сопротивления, чтобы вычислить нормальные силы на передние и задние оси. Блок разрешает компоненты силы и моменты на твердом кадре кузова:
Оси автомобиля параллельны и формируют плоскость. Продольное направление находится в этой плоскости и перпендикулярно осям. Если автомобиль перемещается на наклоненном наклоне, нормальное направление не параллельно силе тяжести, но всегда перпендикулярно продольной осью плоскости.
Блок использует результирующий эффект всех сил и крутящих моментов, действующих на него, чтобы определить движение автомобиля. Продольные силы шины продвигают автомобиль или назад. Вес автомобиля действует через его центр тяжести (CG). В зависимости от наклоненного угла вес вытягивает автомобиль к земле и или вперед или назад. Перемещается ли автомобиль вперед, или обратное, аэродинамическое перетаскивание замедляет его. Для простоты перетаскивание принято, чтобы действовать через CG.
Кузов 3DOF Продольные реализации эти уравнения.
Если вы конфигурируете блок с параметром Ground interaction type Grade angle
или Axle displacement, velocity
, блок использует нелинейную жесткость и параметры затухания, чтобы смоделировать систему подвески.
Силами приостановки передней и задней оси дают:
Блок использует интерполяционные таблицы, чтобы реализовать жесткость передней и задней подвески. Чтобы составлять кинематическую и существенную нелинейность, включая столкновения с остановками конца, таблицы являются функциями штриха.
Блок использует интерполяционные таблицы, чтобы реализовать затухание передней и задней подвески. Чтобы составлять нелинейность, сжатие и восстановление, таблицы являются функциями штрихового уровня.
Штрих является различием в вертикальном автомобиле и положения оси. Штриховой уровень является различием в вертикальных скоростях и скоростях оси.
Когда параметром Ground interaction type является Grade angle
, вертикальные положения оси () и скорости () установлены в 0
.
Блок вычитает скорости ветра из скоростных компонентов автомобиля, чтобы получить сетевую относительную скорость полета. Чтобы вычислить силу сопротивления и моменты, действуя на автомобиль, блок использует сетевую относительную скорость полета:
Для учета степени блок реализует эти уравнения.
Сигнал шины | Описание | Уравнения | ||
---|---|---|---|---|
|
|
| Внешне поданное продольное питание силы | |
| Внешне поданное продольное питание силы | |||
| Внешне поданное питание момента подачи | |||
| Продольная сила прикладывается в передней оси | |||
| Продольная сила прикладывается в задней оси | |||
|
| Внутренняя степень передается между приостановкой и кузовом в передней оси | ||
| Внутренняя степень передается между приостановкой и кузовом в задней оси | |||
| Продольная степень силы сопротивления | |||
| Вертикальная степень силы сопротивления | |||
| Перетащите степень момента подачи | |||
| Общая степень затухания приостановки | |||
|
| Изменение уровня в гравитационной потенциальной энергии | ||
| Скорость изменения продольной кинетической энергии | |||
| Скорость изменения продольной кинетической энергии | |||
| Скорость изменения вращательной подачи кинетическая энергия | |||
| Сохраненная пружинная энергия от передней подвески | |||
| Сохраненная пружинная энергия от задней подвески |
Уравнения используют эти переменные.
Fx | Продольная сила на автомобиле |
Fz | Нормальная сила на автомобиле |
My | Закрутите на автомобиле о зафиксированной автомобилем оси Y |
FwF, FwR | Продольная сила на передних и задних осях вдоль зафиксированной автомобилем оси X |
Fd,x, Fd,z | Продольная и нормальная сила сопротивления на CG автомобиля |
Fsx,F, Fsx,R | Продольная сила приостановки на передних и задних осях |
Fsz,F, Fsz,R | Нормальная сила приостановки на передних и задних осях |
Fg,x, Fg,z | Продольная и нормальная гравитационная сила на автомобиле вдоль зафиксированного автомобилем кадра |
Md,y | Закрутите должный тормозить автомобиль о зафиксированной автомобилем оси Y |
a, B | Расстояние передних и задних осей, соответственно, от нормальной точки проекции CG автомобиля на общую плоскость оси |
h | Высота CG автомобиля выше плоскости оси вдоль зафиксированной автомобилем оси z |
FsF, FsR | Приостановка передней и задней оси обеспечивает вдоль зафиксированной автомобилем оси z |
ZwF, ZwR | Переднее и заднее нормальное положение автомобиля вдоль зафиксированной землей оси z |
Θ | Угол подачи автомобиля о зафиксированной автомобилем оси Y |
m | Масса кузова |
NF, NR | Количество передних и задних колес |
Iyy | Момент кузова инерции о зафиксированной автомобилем оси Y |
x, , | Автомобиль продольное положение, скорость и ускорение вдоль зафиксированной автомобилем оси X |
Нормальное положение автомобиля, скорость и ускорение вдоль зафиксированной автомобилем оси z | |
FkF, FkR | Передняя и задняя жесткость приостановки колеса обеспечивает вдоль зафиксированной автомобилем оси z |
FbF, FbR | Переднее и заднее затухание приостановки колеса обеспечивает вдоль зафиксированной автомобилем оси z |
ZF, ZR | Переднее и заднее вертикальное положение автомобиля вдоль зафиксированной землей оси Z |
Передний и задний автомобиль вертикальная скорость вдоль зафиксированной автомобилем оси z | |
Переднее и заднее вертикальное положение оси колеса вдоль зафиксированной автомобилем оси z | |
Передняя и задняя ось колеса вертикальная скорость вдоль зафиксированной землей оси z | |
dZF, dZR | Отклонение приостановки передней и задней оси вдоль зафиксированной автомобилем оси z |
Уровень отклонения приостановки передней и задней оси вдоль зафиксированной автомобилем оси z | |
Cd | Лобный коэффициент аэродинамического сопротивления, действующий вдоль зафиксированной автомобилем оси X |
Cl | Боковой коэффициент аэродинамического сопротивления, действующий вдоль зафиксированной автомобилем оси z |
Cpm | Момент подачи аэродинамического сопротивления, действуя о зафиксированной автомобилем оси Y |
Af | Лобная область |
Pabs | Экологическое абсолютное давление |
R | Атмосферная определенная газовая константа |
T | Экологическая температура воздуха |
wx | Скорость ветра вдоль зафиксированной автомобилем оси X |
[1] Гиллеспи, Томас. Основные принципы динамики аппарата. Варрендэйл, PA: ассоциация инженеров автомобилестроения, 1992.
[2] Комитет по стандартам динамики аппарата. Терминология динамики аппарата. SAE J670. Варрендэйл, PA: ассоциация инженеров автомобилестроения, 2008.
[3] Технический Комитет. Дорожные автомобили — Динамика аппарата и способность устойчивости движения — Словарь. ISO 8855:2011. Женева, Швейцария: Международная организация по стандартизации, 2011.