Разработка комплекса математических моделей подвески легкового автомобиля для анализа усталостной долговечности

Обложка


Цитировать

Полный текст

Аннотация

Сокращение длительности разработки новых автомобилей и связанное с этим стремление снижения издержек автопроизводителей способствуют более активному применению математического моделирования для решения инженерных задач. Такие задачи, как анализ и прогнозирование усталостной долговечности узлов и агрегатов автомобиля, могут быть решены с использованием комплекса методов и инструментов математического моделирования.

В данной статье рассматривается разработка комплекса математических моделей передней и задней подвесок легкового автомобиля, обладающих свойствами, необходимыми для точного воспроизведения колесных нагрузок и динамического поведения подвески как механической системы. Комплекс математических моделей реализован в среде многозвенного моделирования. Модели разработаны для проведения последующего валидационного исследования нагруженности отдельных компонентов подвески в ходе форсированных ресурсных испытаний. В дальнейшем данный комплекс математических моделей может быть использован для имитационного моделирования полунатурных форсированных ресурсных испытаний модуля подвески, а также в качестве образца для разработки моделей подвесок других автомобилей.

Целью данной работы является формирование требований к математическим моделям, достаточных для реализации исследований усталостной долговечности методами математического моделирования и получения достоверных результатов расчетов. Инженеры-исследователи смогут руководствоваться данными требованиями для определения и сбора исходных данных для разработки собственных математических моделей.

Об авторах

В. А. Кулагин

ГНЦ РФ ФГУП «НАМИ»

Автор, ответственный за переписку.
Email: viktor.kulagin@nami.ru
Россия, Москва

Список литературы

  1. Kulagin V.A., Bokarev A.I. Modern approaches of vehicle suspension durability evaluation at early stages of development // IOP Conf. Ser.: Mater. Sci. Eng. 2020. Vol. 941. No. 012072 doi: 10.1088/1757-899X/941/1/012072
  2. Adams: Real Dynamics for Functional Virtual Prototyping // MSC Software. URL: https://media.mscsoftware.com/cdn/farfuture/1w7MLM_qew4TQxvxo4njFVxKzznJ24sqjXq_dSz7LMo/mtime:1378846112/sites/default/files/ds_adams_ltr_w.pdf (дата обращения 22.09.2021).
  3. ГОСТ Р 52051-2003 Механические транспортные средства и прицепы. Классификация и определения. – Введ. 2004-01-01. М.: Стандартинформ, 2008. 12 с.
  4. Blundell M., Harty D. The Multibody System Approach to Vehicle Dynamics. Ox.: Elsevier, 2015. 756 p.
  5. Кулагин В.А., Бокарев А.И. Исследование влияния податливости компонентов направляющего аппарата подвески автомобиля на накопление повреждаемости при моделировании нагрузочного цикла ресурсных испытаний // Сборник «Форум инновационных транспортных технологий, назем-ные интеллектуальные транспортные средства и системы». Объединенный международный онлайн форум. 2020. С. 1165−1190.
  6. Johannesson P., Speckert M. Guide to Load Analysis for Durability in Vehicle Engineering. Ch.: Wiley, 2014. 458 p.
  7. Scheiblegger Ch., Lin J., Karrer H. New Nonlinear Bushing Model for Ride Comfort and Handling Simula-tion: Focusing on Linearization and the Implementation into MBS Environment // Proc. FISITA 2012 Wor. Auto. Con., Vol. 10. Be.: Springer, 2013. P 461−473. doi: 10.1007/978-3-642-33795-6_38

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
2. Рис. 1. CAD-модель модуля передней подвески: 1 – подрамник, 2 – нижний поперечный рычаг, 3 – нижний продольный рычаг, 4 – верхний рычаг, 5 – вилка амортизатора, 6 – поворотный кулак в сборе со ступицей и тормозным механизмом, 7 – рулевой механизм, 8 – рулевая тяга, 9 – главная передача, 10 – приводной вал, 11 – тяга стабилизатора, 12 – стабилизатор поперечной устойчивости

Скачать (263KB)
3. Рис. 2. Графическое представление ассоциативной MBS-модели модуля передней подвески в среде MSC Adams/Car

Скачать (392KB)
4. Рис. 3. CAD-модель модуля задней подвески: 1 – подрамник, 2 – нижний рычаг, 3 – верхний рычаг, 4 – тяга схождения, 5 – тормозная тяга, 6 – кулак в сборе со ступицей и тормозным механизмом, 7 – стабилизатор поперечной устойчивости, 8 – тяга стабилизатора, 9 – главная передача, 10 – приводной вал

Скачать (253KB)
5. Рис. 4. Графическое представление MBS-модели модуля задней подвески в среде MSC Adams/Car

Скачать (491KB)
6. Рис. 5. Схема линеаризованной частотнозависимой упруго-диссипативной связи (модель Пфеффера)

Скачать (53KB)
7. Рис. 6. Многокомпонентный стенд с установленным модулем передней подвески

Скачать (587KB)
8. Рис. 7. Изображение упрощенной математической модели стенда в сборе с моделью передней подвески в среде MSC Adams/Car

Скачать (410KB)
9. Рис. 8. Многокомпонентный стенд с установленным модулем задней подвески

Скачать (656KB)
10. Рис. 9. Изображение упрощенной математической модели стенда в сборе с моделью задней подвески в среде MSC Adams/Car

Скачать (487KB)

© Кулагин В.А., 2021

Creative Commons License
Эта статья доступна по лицензии Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International License.

Данный сайт использует cookie-файлы

Продолжая использовать наш сайт, вы даете согласие на обработку файлов cookie, которые обеспечивают правильную работу сайта.

О куки-файлах