Методика проведения виртуальных стендовых испытаний для анализа совместимости технических характеристик систем транспортного средства для выявления и предотвращения возможностей возникновения резонансных явлений в подрессоренной кабине

Обложка


Цитировать

Полный текст

Аннотация

Обоснование. Актуальной проблемой при создании автомобилей с несколькими уровнями систем подрессоривания является организация их совместной работы, обеспечивающей требуемые показатели динамики и плавности хода транспортного средства, а также отсутствие возможностей для возникновения явлений резонанса. Кабина является динамической системой с 6-ю степенями свободы, поэтому её колебательные движения имеют сложный пространственный характер с перетеканием энергий колебаний одного направления в другие. Решение задач динамики кабины на подвеске должно проводиться в пространственной нелинейной постановке, которая позволяет учитывать явления перераспределения энергии колебаний между направлениями пространства. Данный подход можно реализовать методами имитационного моделирования с помощью построения пространственного виртуального стенда кабины с системой подрессоривания и моделирования его динамики при приложении соответствующих внешних воздействий.

Цель работы — создание методики применения виртуальных испытаний для обеспечения возможности проведения анализа совместимости технических характеристик системы подрессоривания кабины, несущей системы и систем первичного подрессоривания транспортного средства для выявления и предотвращения возможностей возникновения резонансных явлений в кабине.

Методы. Создание виртуального испытательного стенда кабины транспортного средства в виде динамической системы связных тел в пространстве, установленной посредством упругодемпфирующих связей на подвижной раме автомобиля. Виртуальные испытания проводятся методами имитационного моделирования в соответствие с методикой анализа нелинейных явлений при возникновении пространственных резонансов в системе вторичного подрессоривания кабины транспортного средства.

Результаты. Создана методика проведения виртуальных испытаний кабины транспортного средства для анализа колебательных процессов, возникающих в кабине, в том числе резонансных, с помощью имитационного стенда в программном комплексе для расчёта динамики связных тел.

Заключение. Созданная методика обеспечивает возможность на всех стадиях проектирования компонентов и исследования систем подрессоривания кабин проводить мероприятия по обнаружению и предотвращению возможностей возникновения пространственных резонансных явлений в кабине транспортного средства.

Об авторах

Роман Олегович Максимов

Московский политехнический университет; Инновационный центр «КАМАЗ»

Автор, ответственный за переписку.
Email: romychmaximov@gmail.com
ORCID iD: 0009-0003-4947-790X
SPIN-код: 7384-6758

аспирант, инженер-конструктор службы инженерных расчетов и моделирования

Россия, Москва; Москва

Список литературы

  1. Максимов Р.О., Жилейкин М.М. Исследование нелинейных резонансных явлений в системе вторичного подрессоривания кабины транспортного средства // Грузовик. 2023. № 2. С. 6–13. doi: 10.36652/1684-1298-2023-2-6-13
  2. Дронг В.И., Дубинин В.В., Ильин М.М. и др. Курс теоретической механики: Учебник для вузов. 3-е изд. Под общ. ред. К.С. Колесникова. Москва: МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2005.
  3. Ганиев Р.Ф., Кононенко В.О. Колебания твердых тел. Москва: Наука, 1976.
  4. Вибрации в технике: Справочник. В 6-ти т. / Ред. совет: В.Н. Челомей (пред.). Т.2. Колебания нелинейных механических систем / под ред. И.И. Блехмана. Москва: Машиностроение, 1979.
  5. Некоркин В.И. Лекции по основам теории колебаний: учебное пособие. Нижний Новгород: Нижегородский университет, 2011.
  6. Бабаков И.М. Теория колебаний: учебное пособие. Москва: Дрофа, 2004.
  7. Стрелков С.П. Введение в теорию колебаний: учебник. Санкт-Петербург: Лань, 2005.
  8. Яблонский А.А., Норейко С.С. Курс теории колебаний: учебное пособие. Санкт-Петербург: Лань, 2003.
  9. Simcenter System Simulation. Simcenter Amesim software [Internet] [дата обращения: 15.03.2022]. Доступ по ссылке: https://plm.sw.siemens.com/en-US/simcenter/systems-simulation/amesim/.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
2. Рис. 1. Расчетная схема для определения параметров модели подрессоренной кабины: O2X2Y2Z2 — неподвижная система координат; OXYZ — подвижная система координат; M — масса кабины; Fstat_front и Fstat_rear — статические силы, создаваемые передним и задним упругими элементами соответственно и являющиеся составляющими суммарной силы Fstat, которая уравновешивает силу тяжести тела кабины M∙g; αfront и αrear — углы наклона осей передних и задних упругих элементов соответственно к вертикальной оси Z; xfront и xrear — расстояния между центром масс кабины (начало подвижной системы координат) и передними и задними точками крепления кабины соответственно в продольном направлении X; L — расстояние между передними и задними точками крепления кабины в продольном направлении X; yfront и yrear — расстояния между центром масс кабины и передними и задними точками крепления кабины соответственно в поперечном направлении Y; zfront и zrear — расстояния между центром масс кабины и передними и задними точками крепления кабины соответственно в вертикальном направлении Z.

Скачать (134KB)
3. Рис. 2. Схема влияния параметров жёсткости и демпфирования, приведённых к точкам крепления кабины, упругодемпфирующих элементов подвески по направлениям в пространстве: cx_front, kx_front и cx_rear, kx_rear — соответственно жёсткости и коэффициенты демпфирования упругодемпфирующих элементов крепления в продольном направлении X, приведённые к одной соответственно передней и задней точке крепления кабины; cy_front, ky_front и cy_rear, ky_rear — соответственно жёсткости и коэффициенты демпфирования упругодемпфирующих элементов крепления в поперечном направлении Y, приведённые к одной соответственно передней и задней точке крепления кабины; cz_front, kz_front и cz_rear, kz_rear — соответственно жёсткости и коэффициенты демпфирования упругодемпфирующих элементов крепления в вертикальном направлении Z, приведённые к одной соответственно передней и задней точке крепления кабины.

Скачать (124KB)
4. Рис. 3. Структурная схема виртуального испытательного стенда кабины с системой подрессоривания в Simcenter Amesim.

Скачать (532KB)
5. Рис. 4. Возникновение классического пространственного резонанса в виртуальном стенде кабины ТС на подвеске.

Скачать (536KB)
6. Рис. 5. Возникновение пространственного дребезга в виртуальном стенде подрессоренной кабины ТС.

Скачать (551KB)
7. Рис. 6. Возникновение биений в виртуальном стенде кабины ТС с подвеской.

Скачать (611KB)

© Эко-Вектор, 2023

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».