Thiết lập mô đun tính toán mô hình lốp phi tuyến nhằm giải bài toán quỹ đạo chuyển động của ô tô

- Nhằm giải quyết vấn đề này người ta đã lập thêm các phương trình biến dạng ở lốp để biến các hàm ngoại lực thành các hàm nội lực bằng phương trình đàn hồi của bánh xe và hình thành mô hình lốp.
- Mục đích nghiên cứu của luận văn là thiết lập được mô đun tính toán mô hình xác định trực tiếp các lực và mô men đàn hồi của bánh xe đồng thời ở cả hai trạng thái chủ động và bị động trong mối quan hệ phi tuyến của bánh xe với mặt đường, nhằm giải quyết bài toán quỹ đạo chuyển động của ô tô bằng một bộ số liệu cụ thể.
- Với việc bổ sung và phát triển thêm đề tài đã cho kết quả mô phỏng ở cả hai trạng thái làm việc của bánh xe trên một ô tô.
- Dùng phương pháp toán học để mô tả các quan hệ vật lí của bánh xe đàn hồi nhằm mô phỏng quỹ đạo chuyển động ô tô.
- đánh giá đầy đủ các mối quan hệ động học và động lực học của bánh xe.
- Giới thiệu về mô hình lốp.
- Định nghĩa độ trƣợt bánh xe.
- Tính toán momen đàn hồi của bánh xe.
- Tính toán mô hình.
- Nhằm giải quyết vấn đề này ngƣời ta đã lập thêm các phƣơng trình biến dạng ở lốp để biến các hàm ngoại lực thành các hàm nội lực bằng phƣơng trình đàn hồi của bánh xe và hình thành mô hình lốp.
- Mục đích của luận văn là thiết lập đƣợc mô đun tính toán mô hình xác định trực tiếp các lực và mô men đàn hồi của bánh xe đồng thời ở cả hai trạng thái chủ động và bị động trong mối quan hệ phi tuyến của bánh xe với mặt đƣờng, nhằm giải quyết bài toán quỹ đạo chuyển động của ô tô bằng một bộ số liệu cụ thể.
- Mô hình toàn xe.
- Mô hình lốp.
- Thực chất mô hình lốp là mối quan hệ giữa các thông số, lực tác dụng lên bánh xe bao gồm.
- Tải trọng Z đặt lên bánh xe có liên quan đến độ cứng Cz của lốp.
- Lực dọc F đặt lên bánh xe có thể là lực kéo hay lực phanh có liên quan đến hệ số độ cứng của biến dạng dọc lốp xe.
- Lực bên S tác dụng lên bánh xe có liên quan tới hệ số độ cứng của góc lệch bên bánh xe.
- Góc lệch bên  do lực bên tác dụng làm bánh xe lệch 1 góc so với phƣơng chuyển động.
- Mô men đàn hồi của bánh xe Msk.
- Mô men đặt vào bánh xe do động cơ truyền tới Mk.
- Mô hình thực nghiệm.
- Các mối quan hệ giữa lực bên và mô men đàn hồi của bánh xe phụ thuộc vào góc lệch bên k và tải trọng thẳng đứng Zk đƣợc coi là đặc tính lệch bên của bánh xe.
- Tải trọng Zk đƣợc xác định thông qua tải trọng đặt trên giá quay của bánh xe.
- Ngƣời ta có thể sử dụng đồ thị Gough để biểu diễn các đặc tính lệch bên của bánh xe lăn (hình 1.5).
- Đồ thị Gough biểu diễn mối quan hệ các đặc tính lệch bên của bánh xe.
- Tính toán với quan hệ tuyến tính: Trong mô hình tuyến tính, các thông số đƣợc tính toán đơn giản và sử dụng hàm bậc nhất đối với các quan hệ giữa bánh xe với mặt đƣờng.
- Do vậy cần xét đến tính phi tuyến của các mối quan hệ bánh xe với mặt đƣờng.
- Song chƣa có đề tài nào mô tả đầy đủ yêu cầu của ô tô trên mô hình không gian bốn bánh xe có sử dụng mô hình lốp phi tuyến theo cơ sở lí luận của Pacejka.
- Sử dụng mô hình lốp phi tuyến giải bài toán quỹ đạo chuyển động của ô tô.
- Chia làm hai trƣờng hợp: bánh xe bị phanh và bánh xe chủ động đƣợc trình bày trên hình 2.1 Hình 2.1 a.
- Bánh xe bị phanh Hình 2.1 b.
- Bánh xe chủ động Hình 2.1.
- Trạng thái của bánh xe.
- Trượt dọc: Với bánh xe bị phanh: kkr.
- 0, bánh xe bó cứng.
- Với bánh xe chủ động : kkr.
- kx 0, bánh xe trƣợt quay.
- tg (2.3) Tốc độ trượt vtr (Hình 2.2) Hình 2.2 a.Bánh xe bị phanh Hình 2.2 b.Bánh xe chủ động Hình 2.2.
- Quan hệ vận tốc trượt của bánh xe.
- Z tải trọng thẳng đứng của bánh xe.
- tính các ứng suất cho bánh xe bị phanh: Nếu.
- )s25,01()s1211(lRp2Rp (2.41) Momen đàn hồi: Mv = -S(b’-l)+Fp[sign(S)a’+ycS] (2.42) Chú ý: Ở đây thông số trạng thái chuyển động của bánh xe là chiều dài vết lốp 2l đƣợc xác định nhƣ sau: 22bxdbxtvrrl.
- Các thông số vào - Độ trượt so Tính toán cho bánh xe chủ động Kết quả ra - Lực: Fd, S - Mômen đàn hồi: Mv Tính toán cho bánh xe chủ động so  0.
- 25 Cụ thể : Cấu trúc logic tính toán lực và momen tác dụng trên vết với bánh xe bị phanh: Thông số vào.
- Trạng thái chuyển động của bánh xe: Z, kx, sp.
- Quan hệ của bánh xe với mặt đường: Ls1, Ls2, L1, L2, 0, k0, cy Cs(2.30) C(2.31) Rps(2.32) Rps 0,5.
- Trạng thái chuyển động của bánh xe: Z, kx, sd.
- l - Quan hệ của bánh xe với mặt đường: Ls1, Ls2, L1, L2, 0, k0, cy Cs(2.30) C(2.31) Rds(2.43) Rds 0,5.
- Các thông số trạng thái chuyển động của bánh xe nhƣ tải trọng Z, chiều rộng vết lốp 2l, vận tốc dài của lốp kx, góc lệch bên bánh xe  và độ trƣợt so.
- Các thông số về quan hệ của bánh xe với mặt đƣờng nhƣ: Hệ số độ cứng bậc nhất và bậc hai của góc lệch bên Ls1, Ls2 và biến dạng dọc bánh xe L1, L2.
- Trong mô hình lốp bao gồm 2 phần cơ bản đó là mô hình cho bánh xe phanh và mô hình cho bánh kéo ở các trạng thái, điều kiện khác nhau.
- Một mô đun tính toán về mô hình lốp.
- Cả 2 đồ thị đều xét mối quan hệ khi độ trƣợt tại các giá trị mà bánh xe ở trạng thái bị động (so < 0 theo tài liệu của Pacejka) Các giá trị của lực bên là đối xứng qua tâm O của giá trị góc lệch khi mà các giá trị alfa này đối xứng nhau.
- Trên đồ thị tại các giá trị biên (của độ trƣợt) thì mômen tiến về 0 cũng tƣơng thích với lực bên tiến về 0 khi mà lúc này bánh xe không còn khả năng tiếp nhận lực bên.
- Trong tài liệu công bố về mô hình lốp của Pacejka ít quan tâm đến việc xét các mối quan hệ của các lực và mô men khi tải trọng Z đặt lên bánh xe thay đổi.
- Từ các tính toán về mô hình lốp đã có ở các trạng thái độc lập riêng biệt, luận văn đã tiến hành xây dựng đƣợc các mô hình lốp cho bánh xe.
- Để mô hình đƣợc phục vụ cho bài toán quỹ đạo chuyển động đề tài đã mở rộng mô hình chuyển động toàn xe và đƣa các mô đun bánh xe vào ứng dụng.
- Từ một mô đun có thể sử dụng cho cả 4 bánh xe đáp ứng đầy đủ các trạng thái chuyển động phức tạp của ô tô.
- Mô hình cơ học về quỹ đạo chuyển động của ô tô.
- Mô hình hai vết bánh xe: Sử dụng mô hình này khi bỏ qua ảnh hƣởng của lật nghiêng thân xe dƣới ảnh hƣởng của lực ly tâm và hệ thống treo.
- Các lực dọc lực ngang 49 + Mô hình đƣợc xây dựng trên cơ sở chuyển động song phẳng của ôtô, ảnh hƣởng của chiều cao gây nên các lực và mômen đƣợc biểu thị bằng các tải trọng đặt trên các bánh xe.
- Các bánh xe quay xung quanh trụ đứng với các góc dẫn hƣớng nhƣ nhau.
- mvymPLT Các lực và mômen tác dụng đặt tại các bánh xe.
- Các góc quay của bánh xe dẫn hƣớng ti khi chuyển động.
- Chỉ số i có giá trị tuỳ thuộc vào cách đánh số thứ tự của các bánh xe.
- (4.4) Khi sử dụng phƣơng trình này, đề tài có chấp nhận giả thiết sau: Góc quay các bánh xe dẫn hƣớng là nhƣ nhau.
- Các tác động của hệ thống treo đến bánh xe dẫn hƣớng đƣợc bỏ qua.
- Quan hệ động học của các bánh xe Độ trƣợt bánh xe đƣợc tính theo công thức: Với bánh xe chủ động: iiiiiiiiiiiiiiirrxrxryxSo.
- (4.10) Với bánh xe bị phanh: iiiiiiiiiiiiiixrxxryxrSo.
- Phương trình cân bằng sự quay bánh xe Đây là phƣơng trình vi phân của bánh xe liên quan tới hệ thống truyền lực của xe.
- KZJ là mômen quán tính của các phần liên kết với bánh xe quanh trục quay bánh xe cầu sau.
- RPJ là mômen quán tính của bánh xe quanh trụ cầu trƣớc.
- RZJ là mômen quán tính của bánh xe quanh trụ cầu sau.
- 43 , FF là lực vòng giữa bánh xe bên trái và phải với mặt đƣờng.
- là gia tốc góc của bánh xe thứ i )41( i Bán kính bánh xe động: rbxiibxtibxZPCZrrrr.
- Quan hệ lực và biến dạng của bánh xe đàn hồi trong vết tiếp xúc: Đã đƣợc trình bày chi tiết trong chƣơng II của đề tài.
- Góc quay vành lái: 54 Mô hình đƣợc xác lập trong trƣờng hợp có tác động điều khiển của vành lái với quan hệ các bánh xe dẫn hƣớng có cùng góc quay giữa vành lái với bánh xe đƣợc tính toán qua công thức (4.4): rvti.
- t là góc quay bánh xe trƣớc.
- Xét từ trƣờng hợp đơn giản là trạng thái xe chạy thẳng tức vành lái giữ nguyên các góc quay vanhg lái bằng 0 sau đó tính các giá trị lực dọc, lực bên, mô men đàn hồi của các bánh xe.
- Mô men cấp cho các bánh xe chủ động.
- Các phần cơ bản của chƣơng trình bao gồm: a) 8 phƣơng trình vi phân xác định chuyển động của ôtô và các bánh xe.
- d) Các phƣơng trình xác định lực dọc, lực ngang và mômen của bánh xe là các mô đun tính toán trên cơ sở mô hình lốp của luận văn.
- Bao gồm 1 chƣơng trình chính và các mô đun tính toán bánh xe.
- Mô đun tính toán cho một bánh xe.
- m2 0.65 8 Mômen quán tính bánh xe quanh trục quay bánh xe cầu sau Jks kg.
- Giá trị tối đa đặt trên mỗi bánh xe chủ động đạt tới 500Nm.
- Vận tốc góc quay của các bánh xe.
- 3) Quan hệ của độ trƣợt bánh xe theo thời gian.
- 4) Đồ thị lực dọc, lực bên và mômen đàn hồi các bánh xe theo thời gian.
- 5) Quan hệ của các vận tốc góc bánh xe theo thời gian.
- Góc lệch bên α (rad) Lực dọc F (N) Lực bên S (N) Mô men đàn hồi Msk (Nm) Độ trƣợt so Bánh xe x10-3 Bánh xe x10-3 Bánh xe x10-3 Bánh xe x .
- Đồ thị góc lệch bên các bánh xe: Hình 4.15.
- Đồ thị lực dọc tại các bánh xe: Hình 4.16.
- Trong khoảng thời gian thay đồi góc lái và tăng mô men kéo thì các giá trị lực dọc tại các bánh xe bị biến đổi mạnh và giữa các bánh xe có sự khác nhau.
- 71 - Đồ thị lực bên các bánh xe: Hình 4.17.
- 72 - Đồ thị Mômen đàn hồi tại các bánh xe: Hình 4.18.
- 73 - Đồ thị độ trượt các bánh xe: Hình 4.19.
- Nhƣ vậy trong quá trình chuyển động thì bánh xe có thể chuyển trạng thái từ phanh sang kéo và ngƣợc lại khi vào cua.
- 74 Mô hình có thể tính toán có thể bao quát các trạng thái bánh xe phanh hoặc kéo và quá trình quá độ của độ trƣợt gây nên chuyển trạng thái.
- Vận dụng lí thuyết động lực học bánh xe và thiết lập đƣợc mô đun tính toán về mô hình lốp phi tuyến dựa theo cơ sở lí luận của Pacejka

Xem thử không khả dụng, vui lòng xem tại trang nguồn
hoặc xem Tóm tắt