Корпус устройства подачи транспортного средства с тремя осями с поступательным и вращательным движением
Vehicle Dynamics Blockset / Кузов
Блок Vehicle Body 6DOF Three Axles реализует шесть степени свободы (DOF) твердая модель кузова с тремя осями, которая вычисляет продольный, боковой, вертикальный, тангаж, крен и движение рыскания. Используйте блок, чтобы смоделировать транспортные средства с тремя осями как устройство подачи. Блок составляет массу тела, инерцию, аэродинамическое перетаскивание, дорожную наклонную поверхность и распределение веса между местоположениями твердой точки оси из-за приостановки и внешних сил и моменты. Используйте параметры Inertial Loads, чтобы анализировать динамику аппарата при различных условиях загрузки.
Соедините блок с виртуальными датчиками, системами подвески или внешними системами как приводы управления телом. Используйте блок Vehicle Body 6DOF Three Axles 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 |
---|---|---|
Front hitch forces | FhF | Цепляйтесь сила применилась к телу в переднем расположении помехи, FhFx, FhFy и FhFz, в зафиксированной транспортным средством системе координат |
Front hitch moments | MhF | Цепляйте момент в переднем расположении помехи, MhFx, MhFy и MhFz, о зафиксированной транспортным средством системе координат |
Rear hitch forces | FhR | Цепляйтесь сила применилась к телу в заднем расположении помехи, FhRx, FhRy и FhRz, в зафиксированной транспортным средством системе координат |
Rear hitch moments | MhR | Цепляйте момент в заднем расположении помехи, MhRx, MhRy и MhRz, о зафиксированной транспортным средством системе координат |
Чтобы анализировать динамику аппарата при различных условиях загрузки, используйте параметры Inertial Loads. Можно задать эти загрузки:
Передняя сторона устройства подачи
Такси наверху
Система координат устройства подачи оставлена и право системы координат
Такси оставлено и право такси
Задняя часть устройства подачи
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 ось, чтобы загрузить, вдоль зафиксированной транспортным средством оси X
Средняя линия транспортного средства, чтобы загрузить, вдоль зафиксированной транспортным средством оси Y
Передняя ось, чтобы загрузить, вдоль зафиксированной транспортным средством оси z
Загрузка | Параметр | Местоположение в качестве примера |
---|---|---|
Передняя сторона устройства подачи | Distance vector from front axle, z1R |
|
Такси наверху | Distance vector from front axle, z2R |
|
Система координат устройства подачи оставлена | Distance vector from front axle, z3R |
|
Право системы координат устройства подачи | Distance vector from front axle, z4R |
|
Такси оставлено | Distance vector from front axle, z5R |
|
Право такси | Distance vector from front axle, z6R |
|
Задняя часть устройства подачи | 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. Зафиксированные телом и зафиксированные транспортным средством системы координат являются тем же самым.
Блок 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 постоянным.
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 | Блок использует параллельную теорему оси, чтобы разрешить отдельные массы загрузки и инерцию с массой транспортного средства и инерцию. |
Гравитационные силы, Fg | Блок использует матрицу направляющего косинуса (DCM), 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 FExt и MExt. |
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 (крен) |
θ | Вращение зафиксированной транспортным средством системы координат о зафиксированной землей Оси Y (тангаж) |
ψ | Вращение зафиксированной транспортным средством системы координат о зафиксированной землей оси Z (рыскание) |
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 |
FMLx, FMLy, FMLz | Силы приостановки обратились к середине, оставленной hardpoint вдоль зафиксированного транспортным средством x-, y-, и оси z |
FMRx, FMRy, FMRz | Силы приостановки обратились к среднему 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 |
MFLx, MFLy, MFLz | Момент приостановки применился к передней стороне, оставленной hardpoint о зафиксированном транспортным средством x-, y-, и оси z |
MFRx, MFRy, MFRz | Момент приостановки применился к переднему праву hardpoint о зафиксированном транспортным средством x-, y-, и осях z |
MMLx, MMLy, MMLz | Момент приостановки применился к середине, оставленной hardpoint о зафиксированном транспортным средством x-, y-, и оси z |
MMRx, MMRy, MMRz | Момент приостановки применился к среднему праву hardpoint о зафиксированном транспортным средством x-, y-, и осях z |
MRLx, MRLy, MRLz | Момент приостановки применился к задней части, покинутой hardpoint о зафиксированном транспортным средством x-, y-, и оси z |
MRRx, MRRy, MRRz | Момент приостановки применился к заднему праву hardpoint о зафиксированном транспортным средством x-, y-, и осях 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, C | Расстояние передней стороны, середина и задние оси, соответственно, от нормальной точки проекции CM транспортного средства на общую плоскость оси |
h | Высота CM транспортного средства выше плоскости оси |
d | Боковое расстояние от геометрической средней линии до центра массы вдоль зафиксированной транспортным средством оси Y |
hh_f, hh_r | Высота передних и задних помех, соответственно, выше плоскости оси вдоль зафиксированной транспортным средством оси z |
dh_f, dh_r | Продольное расстояние передних и задних помех, соответственно, от нормальной точки проекции CM транспортного средства на общую плоскость оси |
hl_f, hl_r | Боковое расстояние от центра массы к передним и задним помехам, соответственно, вдоль зафиксированной транспортным средством оси Y |
wF, wM, wR | Передняя сторона, середина и задние ширины дорожки, соответственно |
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 крена аэродинамического сопротивления, действуя о зафиксированной транспортным средством оси X |
Cpm | Момент тангажа аэродинамического сопротивления, действуя о зафиксированной транспортным средством оси Y |
Cym | Момент рыскания 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 Longitudinal | Vehicle Body 6DOF