Метод расчета технических характеристик и параметров движения масштабных моделей колесных машин, обеспечивающий подобие протекающих процессов при испытаниях

Обложка


Цитировать

Полный текст

Аннотация

В современных условиях при проектировании новых моделей автомобилей возникает потребность проверки тех или иных решений по формированию технического облика не только методами имитационного моделирования, но и на реальных образцах. Натурные дорожные испытания автомобилей позволяют сохранять при эксперименте полное динамическое подобие, но их проведение возможно лишь после изготовления опытного образца автомобиля, требующего очень больших материальных затрат. Одним из путей решения этой проблемы является создание моделей, представляющих собой уменьшенную копию проектируемого транспортного средства. Основные затруднения, которые встречает экспериментатор при испытании масштабной модели автомобиля, заключаются в необходимости точного воспроизведения условий, имеющих место при движении в реальных дорожных условиях. Целью данной работы является нахождение связи между параметрами реального автомобиля и масштабной модели для экспериментальной отработки алгоритмов работы системы динамической стабилизации колесного транспортного средства. На основе теории подобия предложен метод расчета технических характеристик и параметров движения масштабных моделей для реальных полномасштабных колесных машин при обеспечении подобия протекающих процессов для масштабных моделей и для реальных машин. Получены основные зависимости для масштабных коэффициентов для силовых, кинематических и размерных факторов. Методами имитационного моделирования движения масштабной модели и полномасштабной колесной машины подтверждено подобие протекающих в них процессов.

Об авторах

М. М. Жилейкин

ФГБОУ ВО «Московский государственный университет им. Н.Э. Баумана»

Автор, ответственный за переписку.
Email: jileykin_m@mail.ru

д.т.н.

Россия, Москва

М. М. Журкин

ФГБОУ ВО «Московский государственный университет им. Н.Э. Баумана»

Email: mimizhur@gmail.com
Россия, Москва

Список литературы

  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. Жилейкин М.М., Ягубова Е.В., Чижов Д.А. Обоснование применимости масштабных моделей для экспериментального исследования параметров движения колесной машины на деформируемых грунтах. Известия ВУЗов. Машиностроение. Экспериментальное исследование эффективности стабилизации движения трактора при работе на склоне в режиме вспашки на масштабных моделях Известия ВУЗов. Машиностроение, 3 (660), 2015, с.с. 18 – 26.
  4. Михайловский E.В. Аэродинамика автомобиля. Москва, «Машиностроение», 1973, 224 с.
  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), p.p. 35 – 41.
  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 En-gineering, 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) Mecha-tronics, 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 № 012028.
  19. Wong, J.Y. Theory of Ground Vehicles / J.Y. Wong. – New York: Wiley IEEE, 2001. – 560 p.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
2. Рис. 1. Схема поворота двухосной колесной машины: О – центр поворота; R – радиус поворота; С – центр масс машины; В – колесная база; Θ – средний угол поворота управляемых колес

Скачать (27KB)
3. Рис. 2. Изображение полномасштабной модели

Скачать (126KB)
4. Рис. 3. Движение полноразмерного автомобиля при входе в поворот на скорости

Скачать (47KB)
5. Рис. 4. Движение масштабной модели автомобиля при входе в поворот на скорости

Скачать (48KB)

© Жилейкин М.М., Журкин М.М., 2021

Creative Commons License
Эта статья доступна по лицензии Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International License.

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».