Assessment of influence of considering the flexibility of the front loader frame on the emerging loads in the multibody system

封面


如何引用文章

全文:

详细

BACKGROUND: Dynamic models are widely used for vehicle dynamics simulation. Increase of simulation accuracy is achieved with adding flexible bodies in a model, making problem solving more complicated. Therefore, assessment of influence of considering the flexibility of the front loader frame on the emerging loads in the multibody system becomes necessary.

AIM: Assessment of considering the flexibility of the front loader frame on the emerging loads in the multibody system becomes necessary.

METHODS: The solution of the problem is presented with the example of a multibody model of a 14.5-ton front loader (FL) with a frame coupled with wheel movers rigidly fixed to the front half-frame and a swinging axle at the rear half-frame. This method of coupling makes it possible to assess the effect of the flexibility of the elements of the FL by comparing the vertical forces that occur in the contact patch of the wheels with the support surface. The multibody models are built in the NX Motion application of the NX 2206 software package.

RESULTS: The comparison of vertical wheel forces in given load conditions (symmetrical and skew-symmetric) using absolutely rigid and flexible models of the frame is carried out. It is found that the forces for skew-symmetric loading modes can differ by up to 20% depending on the frame stiffness.

CONCLUSION: As a result of the conducted research, it can be stated that taking into account the suppleness of the load-bearing system of the vehicle significantly affects the results obtained in the process of modeling.

作者简介

Pavel Rubanov

Bauman Moscow State Technical University

编辑信件的主要联系方式.
Email: rubanov_ps@bk.ru
ORCID iD: 0009-0000-2055-2046

student of the Wheeled Vehicles Department

俄罗斯联邦, Moscow

Roman Goncharov

Bauman Moscow State Technical University

Email: goncharov.roman@bmstu.ru
ORCID iD: 0000-0003-4805-967X
SPIN 代码: 1180-9530
Scopus 作者 ID: 816252

Cand. Sci. (Tech.), Associate Professor of the of the Wheeled Vehicles Department

俄罗斯联邦, Moscow

Gleb Skotnikov

Bauman Moscow State Technical University

Email: skotnikovg@bmstu.ru
ORCID iD: 0000-0003-3162-5356
SPIN 代码: 5025-1660

Cand. Sci. (Tech.), Assistant of the Wheeled Vehicles Department

俄罗斯联邦, Moscow

Vasily Gorelov

Bauman Moscow State Technical University

Email: gorelov_va@bmstu.ru
ORCID iD: 0000-0002-2171-6302
SPIN 代码: 1455-9984

Professor, Dr Sci. (Tech.), Head of the Multipurpose Tracked Vehicles and Mobile Robots Department

俄罗斯联邦, Moscow

Vladimir Grigoriev

Chuvash State Agrarian University named after I.N. Ulyanov

Email: wsgrig@chuvsu.ru
ORCID iD: 0000-0003-3437-9541
SPIN 代码: 4989-7923

Head of Cheboksary Engineering Center of Transport and Agricultural Engineering

俄罗斯联邦, Cheboksary

参考

  1. Gorelov VA, Padalkin BV, Chudakov OI. Mathematical model of rectilinear motion along a deformable supporting surface of a two-link semi-trailer road train with an active semi-trailer link. Vestnik MGTU im. N.E. Baumana. Seriya: Mashinostroenie. 2017;2(113):121–138. (In Russ).
  2. Chudakov OI, Ankinovich GG, Gorelov VA. Mathematical model of rectilinear dynamics on a non-deformable support base of a semi-trailer road train with an active semi-trailer. Vestnik mashinostroeniya. 2017;3:37–42. (In Russ).
  3. Vdovin DS, Chichekin IV, Levenkov YaYu. Prediction of fatigue life of semi-trailer suspension elements at early design stages. Trudy NAMI. 2019;2:14–23. (In Russ).
  4. Gorelov VA, Komissarov AI, Vdovin DS, et al. Analysis of truck frame loads using the method of dynamics of body systems using a finite element model. Transportnye sistemy. 2020;4(18):4–14. (In Russ). doi: 10.46960/62045_2020_4_4
  5. Zhu SH, Xiao ZJ, Li XY. Vehicle frame fatigue life prediction based on finite element and multi-body dynamic. Applied Mechanics and Materials. 2012;141:578–585.
  6. Yudakov AA. Principles for constructing general equations for the dynamics of elastic bodies based on the Craig–Bampton model and their practically significant approximations. Vestnik Udmurtskogo universiteta. Matematika. Mekhanika. Kompyuternye nauki. 2012;3:126–140. (In Russ). doi: 10.20537/vm120312
  7. Goncharov R.B., Ryabov D.M. Methods of calculating suspension guide elements loads of vehicle when obstacle crossing. Izvestiya MGTU MAMI. 2015;9(3–1):129–135. (In Russ). doi: 10.17816/2074-0530-67249
  8. Levenkov YaYu, Volskaya NS. Smoothing ability of a pneumatic tire of a car wheel when interacting with a hard, uneven supporting surface. Tekhnologiya kolesnykh i gusenichnykh mashin. 2015;1: 20–26. (In Russ).
  9. Volskaya NS, Levenkov YaYu, Rusanov OA. Modeling of a car pneumatic tire interacting with a hard, uneven supporting surface. Nauka i obrazovanie. 2013;5:107–124. (In Russ). doi: 10.7463/0513.0571409
  10. Farid ML. Fundamentals of multibody dynamics: theory and applications. Basel: Birkhäuser; 2006.
  11. Kong YS, Abdullah S, Omar MZ, et al. Side force analysis of suspension strut under various load cases. Jurnal Teknologi. 2016;78(6):85–90. doi: 10.11113/jt.v78.9193
  12. Bremer H. Elastic Multibody Dynamics. Berlin: Springer Science+Business Media; 2008.

补充文件

附件文件
动作
1. JATS XML
2. Fig. 1. Main view of the multibody model.

下载 (307KB)
3. Fig. 2. The finite element model and its properties.

下载 (227KB)
4. Fig. 3. Uphill ride at the angle to a hill.

下载 (429KB)
5. Fig. 4. Uphill ride normal to a hill.

下载 (354KB)
6. Fig. 5. Ride through an obstacle.

下载 (408KB)
7. Fig 6. Cornering.

下载 (371KB)

版权所有 © Eco-Vector, 2023

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».