Исследование динамики автомобиля ГАЗель Next в условиях движения по неровностям дороги по результатам компьютерного моделирования

Размещено на http://www.allbest.ru/

Министерство образования Российской Федерации

Нижегородский государственный технический университет им Р.Е. Алексеева

Курсовая работа

На тему: “Исследование динамики автомобиля ГАЗель Next в условиях движения по неровностям дороги по результатам компьютерного моделирования”

Автор: студент Колодников А.Ю.

Руководитель: Тумасов А.В.

г. Нижний Новгород

2015 г.

Содержание

simulation движение автомобиль дорога

1. Требования нормативных документов

2. Разработка виртуальной модели автомобиля, полигона

3. Анализ результатов

Выводы

1. Требования нормативных документов

При оценке свойств управляемости, устойчивости и маневренности необходимо чтобы транспортное средство удовлетворяло требованиям следующих нормативных документов:

2. Разработка виртуальной модели автомобиля, полигона

SDK Simulation - программный пакет, симулирующий движение автомобиля по спроектированной траектории. При условии правильно заданных значений и характеристик автомобиля, программа показывает результат очень приближенный к реальным испытаниям. В SDK Simulation так же есть возможность задания действий водителя в любой момент времени.

Данные автомобиля, требуемые для симуляции движения:

Центр тяжести - (1,97;-0,023;0.268);

Масса - 3500 кг;

Моменты инерции(x,y,z) - (925, 6468, 6393) кг*м²

Максимальный момент двигателя - 270 Н*м

Максимальное число оборотов двигателя - 4000 об/м

Максимальный момент сцепления - 350 Н*м

Число передач - 5

Передаточные числа - (3,7;2,2;1,3;1;0,8; з.х -2,9)

Дифференциал (3,4; открытый)

Передняя подвеска - независимая

Ширина колеи спереди - 1,75

Угол кастора - 4

Неподрессоренная масса - 150кг

Подвеска задняя - независимая

Ширина колеи сзади - 1,55м

Неподрессоренная масса - 150 кг

Колеса - 0,68м диаметр

Инерция передних - 23,6 кг*м², задних - 41,6 кг*м²

Жесткость шин - передних 3е5 N/m, задние 5е5 N/m

Ширина/диаметр - передние 0,3; задние 0,6.

Жесткость подвески - передняя 40500N/m, задняя 50250 N/m.

Амортизаторы - передние 4480/11035, задние 2297/6771

В данной работе спроектированы 4 испытания: «Проезд по единичной неровности со скоростью 20 и 30 км/ч» и «Проезд по нескольким неровностям со скоростью 20 и 30 км/ч»

В первую очередь моделируется автомобиль. Задаются все требуемые характеристики. Далее проектируется полигон. (Рис. 1,2)

Рисунок 1. “ Единичная искусственная неровность ” (размеры в метрах)

После моделируются действия водителя.

Испытании Поворот R=35м:

1) При испытаниях выполняют проезд по единичной искусственной неровности при скорости 20 км/ч и 30 км/ч.

2) АТС вводят в режим равномерного прямолинейного движения. Передачу в коробке передач выбирают наивысшую, обеспечивающую устойчивую работу двигателя. Положение рук водителя на рулевом колесе не регламентируют.

Рисунок 2. “Испытание поворот R=35м”

Следующее испытание «Проезд по нескольким неровностям со скоростью 20 и 30 км/ч»

Рисунок 3. “Искусственные неровности ” (размеры в метрах)

Проектируется модель действий водителя соответственно ГОСТ 31507-2012.

Испытание Переставка 20м:

1) При испытаниях выполняют проезд по нескольким искусственной неровностям при скорости 20 км/ч и 30 км/ч.

2) АТС вводят в режим равномерного прямолинейного движения. Передачу в коробке передач выбирают наивысшую, обеспечивающую устойчивую работу двигателя. Положение рук водителя на рулевом колесе не регламентируют.

Рисунок 4. “Испытание Переставка 20м”.

3. Анализ результатов

Программа SDK Simulation позволяет выводить результаты практических всех переменных (скорость, ускорения, силы и реакции, различные датчики и т.д.). Нас интересуют реакции дороги на каждое колесо в момент прохождения испытании.

Рассмотрим сначала результаты испытания “Проезд по единичной неровности при скорости 20 км/ч”:

Рисунок 5. “Графики вертикальных ускорений при проезде по единичной неровности при скорости 20 км/ч ”

Среднее квадратическое ускорение:

= 3.12999 м\с2

Рассмотрим результаты испытания “Проезд по единичной неровности при скорости 30 км/ч”:

Рисунок 6. “Графики вертикальных ускорений при проезде по единичной неровности при скорости 30 км/ч ”

Среднее квадратическое ускорение:

= 3.1339 м\с2

При рассмотрении графиков и при расчете среднего квадратического ускорения можно сказать, что при увеличении скорости увеличиваются вертикальные ускорения.

Рассмотрим результаты испытания “Проезд по единичной неровности при скорости 20 км/ч при измененном коэффициенте демпфирования”:

Рисунок 7. “Графики вертикальных ускорений при проезде по единичной неровности при скорости 20 км/ч ”

Среднее квадратическое ускорение:

= 3.12973 м\с2

Рассмотрим результаты испытания “Проезд по единичной неровности при скорости 30 км/ч при измененном коэффициенте демпфирования”:

Рисунок 8. “Графики вертикальных ускорений при проезде по единичной неровности при скорости 30 км/ч ”

Среднее квадратическое ускорение:

= 3.13385 м\с2

При рассмотрении графиков и при расчете среднего квадратического ускорения можно сказать, что уменьшение коэффициента демпфирования на 10% уменьшает вертикальные ускорения.

Далее рассмотрим испытание “Проезд по нескольким неровностям при скорости 20 км/ч”:

Рисунок 9. “Графики вертикальных ускорений при проезде по нескольким неровностям при скорости 20 км/ч ”

Среднее квадратическое ускорение:

= 3.13173м\с2

Рассмотрим результаты испытания “Проезд по нескольким неровностям при скорости 30 км/ч”:

Рисунок 10. “Графики вертикальных ускорений при проезде по единичной неровности при скорости 30 км/ч ”

Среднее квадратическое ускорение:

= 3.1339 м\с2

При рассмотрении графиков и при расчете среднего квадратического ускорения можно сказать, что при увеличении скорости увеличиваются вертикальные ускорения.

Рассмотрим результаты испытания “Проезд по нескольким неровностям при скорости 20 км/ч при измененном коэффициенте демпфирования”:

Рисунок 7. “Графики вертикальных ускорений при проезде по единичной неровности при скорости 20 км/ч ”

Среднее квадратическое ускорение:

= 3.13173 м\с2

Рассмотрим результаты испытания “Проезд по единичной неровности при скорости 30 км/ч при измененном коэффициенте демпфирования”:

Рисунок 8. “Графики вертикальных ускорений при проезде по нескольким неровностям при скорости 30 км/ч ”

Среднее квадратическое ускорение:

= 3.133354 м\с2

При рассмотрении графиков и при расчете среднего квадратического ускорения можно сказать, что уменьшение коэффициента демпфирования на 10% уменьшает вертикальные ускорения.

Выводы

В данной работе была разработана компьютерная модель автомобиля и спроектирована симуляция движения для расчета вертикальных ускорений при движении по неровностям. Проанализировав результаты, получены данные помогли понят что при изменении коэффициента демпфирования вертикальные ускорения уменьшаются. Следовательно, компьютерное моделирование такого типа нужно разрабатывать до проведения реальных испытания, т.к. это дешевле и сразу укажет на недостатки конструкции автомобиля.

Размещено на Allbest.ru