Hledej
Zobraz:
Univerzity
Kategorie
Rozšířené vyhledávání
12 663
projektů
Home » Bakalářská práce » Současný stav výzkumu interakce pneumatiky s podložím - Current situation of research into interaction of tire with wurface
Současný stav výzkumu interakce pneumatiky s podložím - Current situation of research into interaction of tire with wurface
«»
| Přípona |
Typ bakalářská práce |
Stažené 0 x |
| Velikost 2,8 MB |
Jazyk český |
ID projektu 4109 |
| Poslední úprava 02.09.2014 |
Zobrazeno 1 555 x |
Autor: modrehory |
Sdílej na Facebooku |
||
| Detaily projektu | ||
- Cena:
18 Kreditů - kvalita:
92,3% -
Stáhni
- Přidej na srovnání
- Univerzita:Vysoké učení technické v Brně
- Fakulta:Fakulta strojního inženýrství
- Kategorie:Technika » Doprava a spoje
- Předmět:-
- Studijní obor:-
- Ročník:3. ročník
- Formát:PDF dokument (.pdf)
- Rozsah A4:44 stran
1. Úvod
Automobil si představujeme jako soustavu se čtyřmi koly a karosérií. Tato sestava je spolu spojena zavěšením kol, nápravou, tlumiči a pružinami. Každé těleso má 6 stupňů volnosti, tzn. že je jich poměrně mnoho. Pro popsání takové sestavy je tedy nutno vytvořit stejný počet diferenciálních rovnic, které jsou navzájem provázány. K této soustavě si však
můžeme přidat další pohybové rovnice týkající se řídícího ústrojí, hnacího ústrojí, nákladu uloženého na vozidle atd. a proto počet stupňů volnosti adekvátně narůstá. Z tohoto důvodu se připouštějí určitá zjednodušení.
Ve své práci se budu zabývat modelováním pneumatiky a její interakce s vozovkou a to jak v oblasti pouze simulací, tak v oblasti reálných testů. Matematické modely se obvykle zjednodušují na bodový styk mezi pneumatikou a vozovkou, kde se silové účinky omezují pouze na složku síly působící ve svislém směru, což většinou postačuje u některých modelů vozidla. Při vyšetřování dynamiky vozidla v pohybu však vliv příčných sil u pneumatiky nelze zanedbat (např. brzdění a zrychlování vozidla, zatáčení, přejezdy nerovností,…). Pak síly v příčném směru výrazně namáhají uložení kola a vyvolávají tak jeho zrychlení v daných směrech. Matematické a simulační modely vozidla by tak měli vycházet z odpovídajícího modelu pneumatiky. Tato oblast je předmětem zájmu například MSC Software, která slučuje několik matematických modelů pneumatiky pro počítačovou simulaci kontaktu kola s vozovkou.
Reálné zkoušky jsou nezanedbatelné, zvláště k ověřování výsledků simulací i jejich praktickému použití a to jak pneumatiky v laboratořích, tak přímo na vozidle. Mezi nejčastější zkoušky patří odměřování hlučnosti či tuhosti pneumatiky, přilnavosti k nejrůznějším povrchům (jako je např. nezpevněný povrch - šotolina, sníh, led,…) a také odolnost pneumatiky vůči aquaplaningu (jev, ke kterému dochází při zvýšené rychlosti vozidla po mokré vozovce. Definuje se jako ztráta přilnavosti pneumatiky k vozovce vlivem vody, která se dostala mezi pneumatiku a vozovku). [5] Všechny tyto zkoušky jsou důležité pro aktivní bezpečnost vozu, tedy jeho snadnou ovladatelnost, či pro zkoumání vlivu pneumatik vozidel na zemědělské plochy.
Automobil si představujeme jako soustavu se čtyřmi koly a karosérií. Tato sestava je spolu spojena zavěšením kol, nápravou, tlumiči a pružinami. Každé těleso má 6 stupňů volnosti, tzn. že je jich poměrně mnoho. Pro popsání takové sestavy je tedy nutno vytvořit stejný počet diferenciálních rovnic, které jsou navzájem provázány. K této soustavě si však
můžeme přidat další pohybové rovnice týkající se řídícího ústrojí, hnacího ústrojí, nákladu uloženého na vozidle atd. a proto počet stupňů volnosti adekvátně narůstá. Z tohoto důvodu se připouštějí určitá zjednodušení.
Ve své práci se budu zabývat modelováním pneumatiky a její interakce s vozovkou a to jak v oblasti pouze simulací, tak v oblasti reálných testů. Matematické modely se obvykle zjednodušují na bodový styk mezi pneumatikou a vozovkou, kde se silové účinky omezují pouze na složku síly působící ve svislém směru, což většinou postačuje u některých modelů vozidla. Při vyšetřování dynamiky vozidla v pohybu však vliv příčných sil u pneumatiky nelze zanedbat (např. brzdění a zrychlování vozidla, zatáčení, přejezdy nerovností,…). Pak síly v příčném směru výrazně namáhají uložení kola a vyvolávají tak jeho zrychlení v daných směrech. Matematické a simulační modely vozidla by tak měli vycházet z odpovídajícího modelu pneumatiky. Tato oblast je předmětem zájmu například MSC Software, která slučuje několik matematických modelů pneumatiky pro počítačovou simulaci kontaktu kola s vozovkou.
Reálné zkoušky jsou nezanedbatelné, zvláště k ověřování výsledků simulací i jejich praktickému použití a to jak pneumatiky v laboratořích, tak přímo na vozidle. Mezi nejčastější zkoušky patří odměřování hlučnosti či tuhosti pneumatiky, přilnavosti k nejrůznějším povrchům (jako je např. nezpevněný povrch - šotolina, sníh, led,…) a také odolnost pneumatiky vůči aquaplaningu (jev, ke kterému dochází při zvýšené rychlosti vozidla po mokré vozovce. Definuje se jako ztráta přilnavosti pneumatiky k vozovce vlivem vody, která se dostala mezi pneumatiku a vozovku). [5] Všechny tyto zkoušky jsou důležité pro aktivní bezpečnost vozu, tedy jeho snadnou ovladatelnost, či pro zkoumání vlivu pneumatik vozidel na zemědělské plochy.
Klíčová slova:
pneumatika
simulace
vozidlo
vozovka
interakce
výzkum
test
instituce
Obsah:
- 1. Úvod 8
2. Co ovlivňuje interakci pneumatiky s povrchem 9
2.1 Interakce pneumatiky s podložím 9
2.1.1 Karmanova kružnice přilnavosti 9
2.2 ejčastější aplikace modelu pneumatiky 10
3. Simulace interakce pneumatiky s povrchem 12
3.1 Obecně 12
3.1.1 Matematický model vozidla 12
3.1.2 Prostorový model automobilu 12
3.1.3 Matematický model kola a pneumatiky 14
3.2 Matematické modely pneumatiky používané v softwaru msc adams 15
3.2.1 Moduly adams/tire 15
3.2.2 Model pneumatiky 5.2.1 17
3.2.3 Model pneumatiky fiala 18
3.2.4 Model pneumatiky ua 19
3.2.5 Model pneumatiky pacejka 89 a 94 20
3.2.6 Model pneumatiky mf-tyre 20
3.2.7 Model pneumatiky mf-mctyre 21
3.2.8 Model pneumatiky swift-tyre 22
3.2.9 Model pneumatiky ftire 22
3.2.10 Přehled modelů pneumatik adams/tire a jejich užití 24
3.2.11 Používání softwaru adams/tire 25
3.2.12 Typy kontaktu pneumatiky s vozovkou 26
3.3 Simulace pneumatik engineering dynamics corporation (edc) 26
3.3.1 Radiální pružný model pneumatiky 27
3.3.2 Model pro simulaci sil na bočnici pneumatiky 27
3.3.3 Model pneumatiky pro simulaci měkké vozovky 28
4. Reálné testy pneumatik 29
4.1 Obecně 29
4.2 Vybrané průzkumy 29
4.2.1 Testy pneumatik na vozidle 29
4.2.2 Experimentální zkoušky nárazu pneumatiky 31
4.2.3 Měření vlivu poloměru otáčení vojenských vozidel na podloží 32
4.2.4 Měření trakce pneumatik zemědělských strojů 33
4.2.5 Hodnocení pneumatiky založené na zhutnění půdy 35
4.2.6 Vliv poměru stran pneumatiky na objemovou hmotnost půdy 37
5. Výzkumné instituce 38
5.1 Vybrané instituce zabývající se převážně simulacemi 38
5.1.1 Msc software 38
5.1.2 Tno automotive industry 38
5.1.3 Delft university 39
5.1.4 Engineering dynamics corporation 39
5.2 Vybrané instituce zabývající se převážně reálnými testy 40
5.2.1 Adac 40
5.2.2 Dekra automotive 40
5.2.3 Tüv süd group 41
5.2.4 Us army engineer research and development 41
6. Závěr 42
7. Seznam použitých zdrojů 43
Zdroje:
- KLEČKA, Radim. Ověření systému řízením jízdy automobilu metodou HIL simulací. XXXII. Seminar ASR '2007 “Instruments and Control”, 2007, VŠB-TUO, strava, ISBN 978-80-248-1272-4
- OOSTEN, Jan: New tires modeling feature in MSC.ADAMS, MSC software, 2004
- Mechanical Dynamics, Incorporated: Using ADAMS/Tire, 2002
- OZDALYAN, B.: Development of slip kontrol anti-lock braking system model, Iinternational Journal of Automotive Technology, Vol. 9, 2008
- Aquaplaning In Wikipedia : the free encyclopedia [online]. St. Petersburg (Florida) : Wikipedia Foundation, 8.5.2009, 24.4.2010
- DAY, Terry D.: Simulation of Tire Interaction with Curbs and Irregular Terezin, WP2005-6, 2005, Engineering Dynamics Corporation
- NEVES, R.R.V; MICHELI, G.B.; ALVES, M. An experimental and numerical investigation on tyre impact. International Journal of Impact Engineering [online]. 2009, 685-693
- LIU, Kin; AYERS, Paul; HOWARD, Heidi. Influence of turning radius on wheeled military vehicle. Journal of Terramechanics [online]. 2009, 49-55,
- KAWASE, Yoshiyuki; NAKASHIMA, Hiroshi; OIDA, Akira. An indoor traction measurement. Journal of Terramechanics [online]. 2005, 317-327,
- GREČENKO, Alexandr; PRIKNER, Patrik. Progress in tire rating based on soil compaction potential. Journal of Terramechanics [online]. 2009, 211-216,
- WAY, Thomas R., et al. Tractor tire aspect ratio effects on soil bulk density and cone index. Journal of Terramechanics [online]. 2009, 27-34,