Кузов 2D оси с поступательным и вращательным движением
Vehicle Dynamics Blockset / Кузов
Блок Vehicle Body 6DOF реализует шесть степени свободы (DOF) твердая модель кузова 2D оси, чтобы вычислить продольный, боковой, вертикальный, подача, список и движение отклонения от курса. Блок составляет массу тела, инерцию, аэродинамическое перетаскивание, дорожную наклонную поверхность и распределение веса между осями из-за приостановки и внешних сил и моменты. Используйте параметры Inertial Loads, чтобы анализировать динамику аппарата при различных условиях загрузки.
Можно соединить блок с виртуальными датчиками, системой подвески или внешними системами как приводы управления телом. Используйте блок Vehicle Body 6DOF в поездке и обрабатывающих исследованиях, чтобы смоделировать эффекты силы сопротивления, пассажирской загрузки и приостановки hardpoint местоположения.
Чтобы создать дополнительные входные порты, под Input signals, выбирают эти параметры блоков.
Параметр | Input port | Описание |
---|---|---|
Hitch forces | Fh | Цепляйтесь сила применилась к телу в местоположении помехи, Fhx, Fhy и Fhz, в зафиксированной транспортным средством системе координат |
Hitch moments | Mh | Цепляйте момент в местоположении помехи, Mhx, Mhy и Mhz, о зафиксированной транспортным средством системе координат |
Чтобы анализировать динамику аппарата при различных условиях загрузки, используйте параметры Inertial Loads. А именно, можно задать эти загрузки:
Передняя трансмиссия
Передние и задние пассажиры строки
Служебный груз
Задний груз
Для каждой из загрузок можно задать массу, местоположение и инерцию.
Рисунки обеспечивают местоположения загрузки и размерности параметра транспортного средства. Таблица обеспечивает соответствующие настройки знака параметра положения.
Эта таблица суммирует установки параметров, которые задают местоположения загрузки, обозначенные точками. Для местоположения блок использует этот вектор расстояния:
Передняя подвеска hardpoint, чтобы загрузить, вдоль зафиксированной транспортным средством оси X
Средняя линия транспортного средства, чтобы загрузить, вдоль зафиксированной транспортным средством оси Y
Передняя подвеска hardpoint, чтобы загрузить, вдоль зафиксированной транспортным средством оси z
Загрузка | Параметр | Местоположение в качестве примера |
---|---|---|
Передняя сторона | Distance vector from front axle, z1R |
|
Наверху | Distance vector from front axle, z2R |
|
Строка 1, левая сторона | Distance vector from front axle, z3R |
|
Строка 1, правая сторона | Distance vector from front axle, z4R |
|
Строка 2, левая сторона | Distance vector from front axle, z5R |
|
Строка 2, правая сторона | Distance vector from front axle, z6R |
|
Задняя часть | Distance vector from front axle, z7R |
|
Чтобы определить движение транспортного средства, блок реализует вычисления для динамики аппарата твердого тела, ветер перетаскивают, инерционные загрузки, и координируют преобразования. Зафиксированными телом и зафиксированным транспортным средством являются те же системы координат.
Блок Vehicle Body 6DOF рассматривает вращение зафиксированной телом координатной системы координат о плоской зафиксированной землей инерционной системе координат. Источник зафиксированной телом координатной системы координат является центром тяжести транспортного средства тела.
Блок использует это уравнение, чтобы вычислить поступательное движение зафиксированной телом координатной системы координат, где приложенные силы [Fx Fy Fz] T находятся в зафиксированной телом системе координат, и масса тела, m, принята постоянная.
Определить отношение между зафиксированным телом вектором скорости вращения, [p q r] T, и скоростью изменения Углов Эйлера, , блок разрешает Эйлеровы уровни в зафиксированную телом систему координат.
Инвертирование J дает необходимое отношение, чтобы определить Эйлеров вектор уровня.
Приложенные силы и моменты являются суммой перетаскивания, гравитационного, внешнего, и силы приостановки.
Вычисление | Реализация |
---|---|
Загрузите массы и инерцию | Блокируйтесь использование параллельно теореме оси, чтобы разрешить отдельные массы загрузки и инерцию с массой транспортного средства и инерцию. |
Гравитационные силы, Fg | Блокируйте матрицу направляющего косинуса (DCM) использования, чтобы преобразовать гравитационный вектор в инерционно зафиксированную систему координат к зафиксированной телом системе координат. |
Сила сопротивления, Fd, и моменты, Md | Чтобы определить относительную скорость полета, блок вычитает скорость ветра из центра транспортного средства массы (CM) скорость. Используя относительную скорость полета, блок определяет силу сопротивления. Используя относительную скорость полета, блок определяет моменты перетаскивания. |
Внешние силы, Fin, и моменты, Min | Внешние силы и моменты вводятся через порты |
Силы приостановки и моменты | Блок принимает, что силы приостановки и моменты действуют на эти hardpoint местоположения:
|
Уравнения используют эти переменные.
Смещение CM транспортного средства, скорость и ускорение вдоль зафиксированной транспортным средством оси X | |
Смещение CM транспортного средства, скорость и ускорение вдоль зафиксированной транспортным средством оси Y | |
Смещение CM транспортного средства, скорость и ускорение вдоль зафиксированной транспортным средством оси z | |
φ | Вращение зафиксированной транспортным средством системы координат о зафиксированной землей Оси X (список) |
θ | Вращение зафиксированной транспортным средством системы координат о зафиксированной землей Оси Y (подача) |
ψ | Вращение зафиксированной транспортным средством системы координат о зафиксированной землей оси Z (отклонение от курса) |
FFLx, FFLy, FFLz | Силы приостановки обратились к передней стороне, оставленной hardpoint вдоль зафиксированного транспортным средством x-, y-, и оси z |
FFRx, FFRy, FFRz | Силы приостановки обратились к переднему праву hardpoint вдоль зафиксированного транспортным средством x-, y-, и осей z |
FRLx, FRLy, FRLz | Силы приостановки обратились к задней части, покинутой hardpoint вдоль зафиксированного транспортным средством x-, y-, и оси z |
FRRx, FRRy, FRRz | Силы приостановки обратились к заднему праву hardpoint вдоль зафиксированного транспортным средством x-, y-, и осей z |
MFx, FFy, FFz | Моменты приостановки применились к CM транспортного средства о зафиксированном транспортным средством x-, y-, и осям z |
Fextx, Fexty, Fextz | Внешние силы обратились к CM транспортного средства вдоль зафиксированного транспортным средством x-, y-, и осям z |
Fdx, Fdy, Fdz | Сила сопротивления применилась к CM транспортного средства вдоль зафиксированного транспортным средством x-, y-, и осям z |
Mextx, Mexty, Mextz | Внешний момент о CM транспортного средства о зафиксированном транспортным средством x-, y-, и оси z |
Mdx, Mdy, Mdz | Перетащите момент о CM транспортного средства о зафиксированном транспортным средством x-, y-, и оси z |
I | Моменты кузова инерции |
a, B | Расстояние передних и задних колес, соответственно, от нормальной точки проекции CM транспортного средства на общую плоскость оси |
d | Боковое расстояние от геометрической средней линии до центра массы вдоль зафиксированной транспортным средством оси Y |
h | Высота CM транспортного средства выше плоскости оси |
hh | Высота помехи выше плоскости оси вдоль зафиксированной транспортным средством оси z |
dh | Продольное расстояние помехи от нормальной точки проекции CG устройства подачи на общую плоскость оси |
hl | Боковое расстояние от центра массы, чтобы цепляться вдоль зафиксированной транспортным средством оси Y. |
wF, wR | Передние и задние ширины дорожки |
Cd | Коэффициент аэродинамического сопротивления, действующий вдоль зафиксированной транспортным средством оси X |
Cs | Коэффициент аэродинамического сопротивления, действующий вдоль зафиксированной транспортным средством оси Y |
Cl | Коэффициент аэродинамического сопротивления, действующий вдоль зафиксированной транспортным средством оси z |
Crm | Момент списка аэродинамического сопротивления, действуя о зафиксированной транспортным средством оси X |
Cpm | Момент подачи аэродинамического сопротивления, действуя о зафиксированной транспортным средством оси Y |
Cym | Момент отклонения от курса аэродинамического сопротивления, действуя о зафиксированной транспортным средством оси z |
Af | Лобная область |
R | Атмосферная определенная газовая константа |
T | Экологическая температура воздуха |
Pabs | Экологическое абсолютное давление |
wx, wy, wz | Скорость ветра вдоль зафиксированного транспортным средством x-, y-, и оси z |
Wx, Wy, Wz | Скорость ветра вдоль инерционного X-, Y-и осей Z |
[1] Гиллеспи, Томас. Основные принципы динамики аппарата. Варрендэйл, PA: ассоциация инженеров автомобилестроения (SAE), 1992.
Vector Concatenate, Matrix Concatenate | Vehicle Body 3DOF | 6DOF (Euler Angles) (Aerospace Blockset)