Колесо Fiala 2DOF колесо с диском, барабаном или сопоставленным тормозом
Vehicle Dynamics Blockset / Колеса и Шины
Блок Fiala Wheel 2DOF реализует упрощенную шину с боковой и продольной возможностью промаха на основе E. Модель Fiala[1]. Блок использует поступательную модель трения, чтобы вычислить силы и моменты во время объединенного продольного и бокового промаха, требуя меньшего количества параметров, чем блок Combined Slip Wheel 2DOF. Если вам не нуждалась в коэффициентах шины Волшебная Формула, рассматриваете использование этого блока для исследований, которые не включают обширный нелинейный объединенный боковой промах или боковую динамику. Если ваше исследование действительно требует нелинейного объединенного промаха или боковой динамики, рассмотрите использование блока Combined Slip Wheel 2DOF.
Блок определяет уровень вращения колеса, вертикальное движение и силы и моменты во всех шести степенях свободы (ЧИСЛО СТЕПЕНЕЙ СВОБОДЫ) на основе крутящего момента автомобильной трансмиссии, тормозного давления, дорожной высоты, угла изгиба колеса и давления инфляции. Можно использовать этот блок для этих типов исследований:
Автомобильная трансмиссия и симуляции транспортного средства, которые требуют низкочастотной дороги шины и тормозных усилий для ускорения транспортного средства, торможения и вычислений сопротивления качению колеса минимальными параметрами шины.
Взаимодействие колеса с идеализированным дорожным покрытием.
Поезжайте и обрабатывающие маневры для транспортных средств, подвергающихся умеренному объединенному промаху. Для этого анализа можно соединить блок с автомобильной трансмиссией и компонентами шасси, такими как дифференциалы, приостановка и системы кузова.
Устойчивость рыскания. Поскольку это анализирует, можно соединить этот блок с более подробными моделями тормозной системы.
Утомите жесткость и неперепрыгиваемые массовые взаимодействия с наземными изменениями, загрузите передачу или движение шасси с помощью блока вертикальная степень свободы.
Блок интегрирует вращательное колесо, вертикальную массу и тормозящие модели динамики. Для зависимых промахом сил шины и моменты, блок реализует модель шины Fiala.
Используйте параметр Brake Type, чтобы выбрать тормоз.
Цель | Тормозите установку типа |
---|---|
Никакое торможение |
|
Реализуйте тормоз, который преобразует давление в тормозном цилиндре в тормозное усилие |
|
Реализуйте симплексный барабанный тормоз, который преобразует приложенную силу и геометрию тормоза в сетевой тормозной момент |
|
Реализуйте интерполяционную таблицу, которая является функцией скорости колеса и прикладываемого тормозного давления |
|
Чтобы вычислить крутящий момент сопротивления качению, задайте один из этих параметров Rolling Resistance.
Установка | Блокируйте реализацию |
---|---|
| 'none' |
| Метод в Пошаговой Методологии Coastdown для Измерения Сопротивления качению Шины. Сопротивление качению является функцией давления воздуха в шине, нормальной силы и скорости. |
| Метод задан в ISO 28580:2018, Легковом автомобиле, методе измерения сопротивления качению шины по производству грузовых автомобилей и автобусов — Один тест точки и корреляция результатов измерения. |
| Волшебные уравнения формулы от 4. E70 в Шине и Динамике аппарата. Волшебная формула является эмпирическим уравнением на основе подходящих коэффициентов. |
| Интерполяционная таблица, которая является функцией нормальной силы и оси вращения продольная скорость. |
Чтобы вычислить вертикальное движение, задайте один из этих параметров Vertical Motion.
Установка | Блокируйте реализацию |
---|---|
| Блок передает прикладывавшие силы шасси непосредственно до сопротивления качению и продольных вычислений силы. |
| Вертикальное движение зависит от жесткости колеса и затухания. Жесткость является функцией смещения боковой стены шины и давления. Затухание является функцией скорости боковой стены шины и давления. |
Блок вычисляет инерционный ответ колеса, удовлетворяющего:
Потери оси
Тормозите и управляйте крутящим моментом
Утомите сопротивление качению
Оснуйте контакт через дорожный шиной интерфейс
Входной крутящий момент является суммированием прикладного крутящего момента оси, тормозного момента, и момент, являющийся результатом объединенного крутящего момента шины.
В настоящий момент являясь результатом объединенного крутящего момента шины, блок реализует тяговые силы колеса и сопротивление качению с динамикой первого порядка. Сопротивлению качению параметрировали постоянную времени в терминах релаксационной длины.
Чтобы вычислить крутящий момент сопротивления качению, можно задать один из этих параметров Rolling Resistance.
Установка | Блокируйте реализацию |
---|---|
| Блокируйте сопротивление качению наборов, |
| Блок использует метод в SAE Пошаговая Методология Coastdown для Измерения Сопротивления качению Шины. Сопротивление качению является функцией давления воздуха в шине, нормальной силы и скорости. А именно,
|
| Блок использует метод, заданный в ISO 28580:2018, Легковом автомобиле, методе измерения сопротивления качению шины по производству грузовых автомобилей и автобусов — Один тест точки и корреляция результатов измерения. Метод составляет нормальную загрузку, паразитную потерю и тепловые коррекции от условий испытания. А именно, |
| Блок вычисляет сопротивление качению, |
| Для сопротивления качению, |
Если тормоза включены, блок определяет торможение заблокированное или разблокированное условие на основе идеализированной сухой модели трения муфты. На основе условия тупика блок реализует их трение и динамические модели.
Если | Условие тупика | Модель трения | Динамическая модель |
---|---|---|---|
Разблокированный | |||
Заблокированный |
Уравнения используют эти переменные.
ω | Скорость вращения колеса |
a | Независимый от скорости компонент силы |
b | Линейный скоростной компонент силы |
c | Квадратичный скоростной компонент силы |
Le | Утомите релаксационную длину |
J | Момент инерции |
My | Крутящий момент сопротивления качению |
Ta | Прикладной крутящий момент оси |
Tb | Тормозной момент |
Td | Объединенный крутящий момент шины |
Tf | Фрикционный крутящий момент |
Ti | Сетевой входной крутящий момент |
Tk | Кинетический фрикционный крутящий момент |
To | Сетевой выходной крутящий момент |
Ts | Статический фрикционный крутящий момент |
Fc | Прикладывавшая сила муфты |
Fx | Продольная сила, разработанная дорогой шины, взаимодействует через интерфейс должный уменьшиться |
Reff | Эффективный радиус муфты |
Ro | Кольцевой диск внешний радиус |
Ri | Кольцевой диск внутренний радиус |
Re | Эффективный радиус шины, в то время как при загрузке и при данном давлении |
Vx | Продольная скорость оси |
Fz | Транспортное средство нормальная сила |
Cr | Постоянное сопротивление качению |
Tamb | Температура окружающей среды |
Tmeas | Измеренная температура для постоянного сопротивления качению |
Fpl | Паразитная потеря силы |
Kt | Тепловой поправочный коэффициент |
ɑ | Экспонента давления воздуха в шине |
β | Нормальная экспонента силы |
pi | Давление воздуха в шине |
μs | Коэффициент статического трения |
μk | Коэффициент кинетического трения |
Блок реализует продольную силу в зависимости от промаха колеса относительно дорожного покрытия с помощью этих уравнений.
Вычисление | Уравнение |
---|---|
Критический промах | |
Продольная сила | |
Коэффициент трения | |
Подсуньте коэффициент |
Уравнения используют эти переменные.
κ' | Состояние промаха |
Fx | Продольная сила, действующая на ось вдоль зафиксированной шиной оси X, |
Cκ | Продольная жесткость |
Fz | Вертикальная закрашенная фигура контакта нормальная сила вдоль зафиксированной шиной оси z, |
μ | Коэффициент трения |
μs | Коэффициент статического трения |
μk | Коэффициент кинетического трения |
κka | Всесторонний коэффициент промаха |
α' | Подсуньте угловое состояние |
λμ | Масштабирование трения |
Блок реализует боковую силу в зависимости от углового состояния промаха колеса, использующего эти уравнения.
Вычисление | Уравнение |
---|---|
Критический угол промаха | |
Боковая сила |
Уравнения используют эти переменные.
α' | Подсуньте угловое состояние |
Fy | Боковая сила, действующая на ось вдоль зафиксированной шиной оси Y, |
Fz | Вертикальная закрашенная фигура контакта нормальная сила вдоль зафиксированной шиной оси z |
Cɣ | Жесткость изгиба |
Cα | Боковая жесткость на угол промаха |
μ | Коэффициент трения |
Для вертикальной динамики блок реализует эти уравнения.
Вычисление | Уравнение |
---|---|
Вертикальный ответ | |
Утомите нормальную силу | |
Вертикальное отклонение боковой стены |
Уравнения используют эти переменные.
z | Утомите отклонение вдоль зафиксированной шиной оси z |
zgnd | Оснуйте смещение вдоль зафиксированного шиной z - ось |
Fztire | Утомите нормальную силу вдоль зафиксированной шиной оси z |
Fz | Вертикальная сила, действующая на ось вдоль зафиксированной шиной оси z |
ρz | Вертикальное отклонение боковой стены вдоль зафиксированной шиной оси z |
k | Вертикальная жесткость боковой стены |
b | Вертикальное затухание боковой стены |
Эта таблица суммирует опрокидывание, выравнивание и масштабирование реализации.
Вычисление | Реализация |
---|---|
Опрокидывание момента | Модель Fiala не задает опрокидывающийся момент. Блок реализует это уравнение, требуя минимальных параметров. |
Выравнивание момента | Блок реализует выравнивающийся момент как комбинацию затухания уровня рыскания и углового состояния промаха. |
Масштабирование трения | Чтобы варьироваться коэффициент трения, используйте |
Уравнения используют эти переменные.
Mx | Опрокидывание момента, действуя на ось о зафиксированной шиной оси X |
Mz | Выравнивание момента, действуя на ось о зафиксированной шиной оси z |
Re | Эффективная закрашенная фигура контакта, чтобы вертеть несущую радиальное расстояние |
ɣ | Угол изгиба |
k | Вертикальная жесткость боковой стены |
b | Вертикальное затухание боковой стены |
Утомите скорость вращения о зафиксированной шиной оси z (уровень рыскания) | |
w | Утомите ширину |
α' | Подсуньте угловое состояние |
bMz | Линейное сопротивление уровня рыскания |
Fy | Боковая сила, действующая на ось вдоль зафиксированной шиной оси Y |
Cɣ | Жесткость изгиба |
Cα | Боковая жесткость на угол промаха |
μ | Коэффициент трения |
Fz | Вертикальная закрашенная фигура контакта нормальная сила вдоль зафиксированной шиной оси z |
Чтобы разрешить силы и моменты, блок использует ориентацию Z-Up систем координат шины и колеса.
Утомите оси системы координат (XT, YT, ZT) фиксируются в системе координат, присоединенной к шине. Источник в контакте шины с землей.
Оси системы координат колеса (XW, YW, ZW) фиксируются в системе координат, присоединенной к колесу. Источник стоит у руля центр.
Ориентация Z-Up[1]
Если вы задаете параметр Brake Type Disc
, блок реализует дисковый тормоз. Этот рисунок показывает виды сбоку и виды спереди дискового тормоза.
Дисковый тормоз преобразует давление в тормозном цилиндре от тормозного цилиндра в силу. Дисковый тормоз прикладывает силу в среднем радиусе тормозной колодки.
Блок использует эти уравнения, чтобы вычислить момент привода для дискового тормоза.
Уравнения используют эти переменные.
T | Момент привода |
P | Прикладываемое тормозное давление |
N | Скорость колеса |
Npads | Количество тормозных колодок в блоке дискового тормоза |
μstatic | Коэффициент статического трения пары диск-колодка |
μ | Коэффициент кинетического трения пары диск-колодка |
Ba | Внутренний диаметр тормозного цилиндра суппорта |
Rm | Средний радиус тормозной колодки обеспечивает приложение на тормозном роторе |
Ro | Внешний радиус тормозной колодки |
Ri | Внутренний радиус тормозной колодки |
Если вы задаете параметр Brake Type Drum
, блок реализует статический (установившийся) симплексный барабанный тормоз. Симплексный барабанный тормоз состоит из одного двухстороннего гидравлического привода и двух тормозных колодок. Тормозные колодки не совместно используют общий контакт стержня.
Симплексная модель барабанного тормоза использует приложенную силу и геометрию тормоза, чтобы вычислить крутящий момент привода для каждой тормозной колодки. Модель барабана принимает, что приводы и геометрия обуви симметричны для обеих сторон, позволяя одному набору геометрии и параметров трения использоваться для обоих ботинок.
Блок реализует уравнения, которые выведены из этих уравнений в Основных принципах Элементов Машины.
Уравнения используют эти переменные.
T | Момент привода |
P | Прикладываемое тормозное давление |
N | Скорость колеса |
μstatic | Коэффициент статического трения пары диск-колодка |
μ | Коэффициент кинетического трения пары диск-колодка |
Trshoe | Момент привода правого ботинка |
Tlshoe | Момент привода левого ботинка |
a | Расстояние от барабана сосредотачивается к центру контакта стержня обуви |
c | Расстояние от стержня обуви прикрепляет центр, чтобы тормозить связь привода на тормозной колодке |
r | Барабан внутренний радиус |
Ba | Внутренний диаметр тормозного цилиндра суппорта |
Θ1 | Угол от стержня обуви прикрепляет центр, чтобы запуститься материала тормозной колодки по обуви |
Θ2 | Угол от стержня обуви прикрепляет центр к концу материала тормозной колодки по обуви |
Если вы задаете параметр Brake Type Mapped
, блок использует интерполяционную таблицу, чтобы определить момент привода.
Уравнения используют эти переменные.
T | Момент привода |
Интерполяционная таблица момента привода | |
P | Прикладываемое тормозное давление |
N | Скорость колеса |
μstatic | Коэффициент трения поверхности клавиатуры барабана взаимодействует через интерфейс при статических условиях |
μ | Коэффициент трения интерфейса ротора клавиатуры диска |
Интерполяционная таблица для момента привода, , функция прикладываемого тормозного давления и скорости колеса, где:
T является моментом привода в N · m.
P является прикладываемым тормозным давлением в панели.
N является скоростью колеса в об/мин.
[1] Fiala, E. "Seitenkrafte является Rollenden Luftreifen". VDI Zeitschrift, V.D.I.. Vol 96, 1954.
[2] Магистральный комитет по шине. Пошаговая методология Coastdown для измерения сопротивления качению шины. Стандартный J2452_199906. Варрендэйл, усилитель мощности (УМ): SAE International, июнь 1999.
[3] ISO 28580:2018. Легковой автомобиль, метод измерения сопротивления качению шины по производству грузовых автомобилей и автобусов — Один тест точки и корреляция результатов измерения. ISO (Международная организация по стандартизации), 2018.
[4] Pacejka, Х. Б. Тайр и Динамика аппарата. 3-й редактор Оксфорд, Великобритания: SAE и Баттерворт-Хейнеманн, 2012.
Combined Slip Wheel 2DOF | Combined Slip Wheel 2DOF CPI | Combined Slip Wheel 2DOF STI | Longitudinal Wheel
[1] Переизданный с разрешением Copyright © 2008 SAE International. Дальнейшее распределение этого материала не разрешено без предшествующего разрешения от SAE.