Method for calculating technical characteristics and parameters of movement of scale models of wheeled vehicles, ensuring the similarity of the processes during testing

封面


如何引用文章

全文:

详细

Nowadays, when designing new vehicle models, there is a need to test certain solutions for the formation of a technical appearance both by simulation methods and on production samples. Full-scale road tests of vehicles make it possible to maintain full dynamic similarity during the experiment, but they can be carried out only after manufacturing of a vehicle prototype, which requires a lot of material costs. One of the ways to solve this problem is to create models that are a reduced copy of the designed vehicle. The main difficulty that appears when testing a scale model of vehicle is the need to accurately reproduce the conditions that occur when driving in real road conditions. The purpose of this paper is to find a relationship between the parameters of a production vehicle and a scale model for experimental development of algorithms for the dynamic stabilization of a wheeled vehicle. A method for calculating the technical characteristics and motion parameters of scale models for real full-scale wheeled vehicles while ensuring the similarity of the ongoing processes for scale models and for production vehicles is proposed on the basis of the theory of similarity. The main dependences for scale factors for force, kinematic and dimensional factors are obtained. The similarity of the occurring processes was confirmed by the methods of simulation modeling of the movement of a scale model and a full-scale wheeled vehicle.

作者简介

M. Zhileykin

Bauman Moscow State Technical University

编辑信件的主要联系方式.
Email: jileykin_m@mail.ru

DSc in Engineering

俄罗斯联邦, Moscow

M. Zhurkin

Bauman Moscow State Technical University

Email: mimizhur@gmail.com
俄罗斯联邦, Moscow

参考

  1. Kotiev G.O., Diakov A.S. Advanced development and testing of off-road vehicle // DEStech Transactions on COMPUTER SCIENCE and ENGINEERING. 2017 2nd International Conference on Computer, Mechatronics and Electronic Engineering (CMEE 2017) pp. 464-467. ISBN: 978-1-60595-532-2. doi: 10.12783/dtcse/cmee2017/20021.
  2. Kotiev G.O., Padalkin B.V., Kartashov A.B., Dyakov A.S. Designs and development of Russian scientific schools in the field of cross-country ground vehicles building // ARPN Journal of Engineering and Applied Sciences. 2017. V. 12. No 4. P.P. 1064-1071.
  3. Zhileykin M.M., Yagubova YE.V., Chizhov D.A. Justification of the applicability of scale models for the experimental study of the parameters of the movement of a wheeled vehicle on deformable soils. Experimental study of the effectiveness of stabilization of tractor movement when working on a slope in plowing mode on large-scale models. Izvestiya VUZov. Mashinostroyeniye, 3(660), 2015, pp. 18 – 26 (in Russ.).
  4. Mikhaylovskiy E.V. Aerodinamika avtomobilya [Automobile aerodynamics]. Moscow, «MashinostroyeniYE», 1973, 224 p.
  5. M Zhileykin and A Eranosyan. Method of torque distribution between the axles and the wheels of the rear axle to improve the manageability of two-axle all-wheel drive vehicles. Published 1 April 2020. Published under licence by IOP Publishing Ltd IOP Conference Series: Materials Science and Engineering, Volume 820, Design Technologies for Wheeled and Tracked Vehicles (MMBC) 2019 1-2 October 2019, Moscow, Russian Federation doi: 10.1088/1757-899X/820/1/012008.
  6. M Zhileykin and A Eranosyan. Improving Stability and Controllability of Two-Axial Vehicles with a Connectable Front Axle by Redistributing Torque between the Axles (2018) BMSTU Journal of Mechanical Engineering, 4 (697), pp. 35 – 41 (in Russ.).
  7. Diez, D.R., Velenis, E., Tavernini, D., Smith, E.N., Siampis, E., Soltani, A. Front/Rear Axle Torque Vectoring Control for Electric Vehicles (2019) Journal of Dynamic Systems, Measurement and Control, Transactions of the ASME, 141.
  8. KarogalI., AyalewB. Independent Torque Distribution Strategies for Vehicle Stability Control, in World Congress of the Society of Automotive Engineers. 2009, SAE, Inc.: Detroit, MI.
  9. Osborn R.P. Shim T. Independent Control of All-Wheel-Drive Torque Distribution. SAE paper number 2004-01-2052, 2004.
  10. Wu, Z., Xie, B., Chi, R., Du, Y., Mao, E. Active modulation of torque distribution for dual-motor front- and rear-axle drive type electric vehicle based on slip ratio (2018) Nongye Gongcheng Xuebao/Transactions of the Chinese Society of Agricultural Engineering, 34 (15), pp. 66-76.
  11. Zhao, B., Xu, N., Chen, H., Guo, K., Huang, Y. Stability control of electric vehicles with in-wheel motors by considering tire slip energy (2019) Mechanical Systems and Signal Processing, 118, pp. 340-359.
  12. Xu, W., Chen, H., Zhao, H., Ren, B. Torque optimization control for electric vehicles with four in-wheel motors equipped with regenerative braking system (2019) Mechatronics, 57, pp. 95-108.
  13. Song, Y., Shu, H., Chen, X., Luo, S. Direct-yaw-moment control of four-wheel-drive electrical vehicle based on lateral tyre-road forces and sideslip angle observer (2019) IET Intelligent Transport Systems, 13 (2), pp. 356-366.
  14. Zhao, X., Guo, G. Braking torque distribution for hybrid electric vehicles based on nonlinear disturbance observer (2019) Proceedings of the Institution of Mechanical Engineers, Part D: Journal of Automobile Engineering.
  15. Gorelov, V.A., Komissarov, A.I., Miroshnichenko, A.V. 8×8 wheeled vehicle modeling in a multibody dynamics simulation software (2015) Procedia Engineering, 129, pp. 300-307.
  16. Keller, A.V., Gorelov, V.A., Vdovin, D.S., Taranenko, P.A., Anchukov, V.V. Mathematical model of all-terrain truck (2015) Proceedings of the ECCOMAS Thematic Conference on Multibody Dynamics 2015, Multibody Dynamics 2015, pp. 1285-1296.
  17. Gorelov, V.A., Komissarov, A.I. Mathematical model of the straight-line rolling tire - Rigid terrain irregularities interaction (2016) Procedia Engineering, 150, pp. 1322-1328.
  18. Vol'skaya, N.S., Zhileykin, M.M., Zakharov, A.Y. Mathematical model of rolling an elastic wheel over deformable support base (2018) IOP Conference Series: Materials Science and Engineering, 315 (1), article No 012028.
  19. Wong, J.Y. Theory of Ground Vehicles / J.Y. Wong. – New York: Wiley IEEE, 2001. – 560 p.

补充文件

附件文件
动作
1. JATS XML
下载
2. Fig. 1. Turning scheme of a two-axle wheeled vehicle: О – center of rotation; R – turning radiusа; С – center of mass of vehicle; В – wheelbase; Θ – average angle of rotation of the steered wheels

下载 (27KB)
索引源数据
3. Fig. 2. Full-scale model image

下载 (126KB)
索引源数据
4. Fig. 3. The movement of a full-size vehicle when entering a turn at a speed of

下载 (47KB)
索引源数据
5. Fig. 4. The movement of a scale model of a vehicle when entering a turn at a speed of

下载 (48KB)
索引源数据

版权所有 © Zhileykin M.M., Zhurkin M.M., 2021

Creative Commons License
此作品已接受知识共享署名-非商业性使用-禁止演绎 4.0国际许可协议的许可。

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».