- •1 Назначение и структура подвески автомобиля
- •2 Динамическая модель подвески автомобиля
- •3 Определение параметров элементов динамической модели подвески
- •4 Орграф и матрица инциденций моделируемой системы
- •5 Математическая модель подвески автомобиля
- •6 Функции внешних воздействий
- •7 Подготовка системы дифференциальных уравнений к выполнению
- •8 Оценка качества переходных процессов
8 Оценка качества переходных процессов
По результатам интегрирования системы дифференциальных уравнений (41) осуществляется оценка качества переходных процессов в подвеске автомобиля, обусловленных наездом колес на неровности дороги. Для оценка качества переходных процессов используются следующие показатели:
– максимальные ускорения подрессоренных масс , м/с2;
– максимальное ускорение человека на сиденье , м/с2;
– максимальные динамические нагрузки упругих элементов подвески , Н;
– коэффициенты динамичности нагрузки упругих элементов ;
– декременты колебаний нагрузки .
При проезде по гармонической неровности дороги колебания сосредоточенных масс будут вынужденными. Для их оценки используются только четыре первых показателя.
Максимальная динамическая нагрузка упругого элемента определяется по формуле
, (44)
где – статическая нагрузка упругого элемента (в положении статического равновесия системы), Н;
– амплитудное значение нагрузки при проезде неровности, Н.
Значение в первом приближении (без учета массы водителя) вычисляется по формуле
. (45)
Коэффициент динамичности вычисляется по формуле
. (46)
Значения , и находятся непосредственно по графикам изменения во времени соответствующих фазовых координат, т.е. переменных , , .
При проезде порогового препятствия определение показателей качества производится при трех значениях скорости автомобиля: 2; 4 и 6 м/с. Длину волны косинусоиды принять равной м При проезде гармонической неровности принимаются следующие значения частоты воздействия: ; ; ; , где – низкая собственная частота подвески; – высокая собственная частота. Значения и необходимо определить двумя способами: на основе спектра матрицы Якоби и путем использования частотного уравнения. В первом случае в матрице Якоби исключают параметры диссипативных элементов, тогда мнимые части ее собственных значений соответствуют собственным частотам системы. Во втором случае используются выражения:
; (47)
, (48)
где – парциальные частоты одномассовых парциальных систем;
– коэффициенты связи колебаний подрессоренной и неподрессоренной масс.
Динамические модели одномассовых парциальных систем подрессоренной и неподрессоренной масс приведенны на рисунке 7, а и б.
Рисунок 7 – Динамические модели одномассовых парциальных систем:
а – подрессоренной массы; б – неподрессоренной массы
Парциальные частоты и коэффициенты связи колебаний подрессоренной и неподрессоренной масс вычисляются по формулам:
; (41)
; (42)
; (43)
. (44)
Полученные значения показателей качества переходных процессов сводятся в таблицу и дается оценка выполнения требований, предъявляемых к виброзащитной системе автомобиля, предусмотренных нормативными документами.
Список литературы
1 Тарасик, В. П. Математическое моделирование технических систем : учебник для вузов / В. П. Тарасик. – Минск : ДизайнПРО, 2004. – 640 с. : ил.
2 Тарасик, В. П. Теория движения автомобиля : учебник для вузов / В. П. Тарасик. – СПб. : БХВ-Петербург, 2006. – 478 с. : ил.
3 Кравец, В. Н. Проектирование автомобиля : учеб. пособие / В. Н. Кравец. – Нижний Новгород : Нижегород. политехн. ин-т, 1992. – 230 с. : ил.
4 Краткий автомобильный справочник НИИАТ. – М. : Транспорт, 1983. – 220 с. : ил.
5 Математическое моделирование автомобилей. Методические указания к курсовой работе для студентов специальности 1–37 01 02 «Автомобилестроение» / Сост. В. П. Тарасик. – Могилев : Белорус.–Рос. ун-т, 2010. – 47 с.
6 Теория движения автомобиля. Лабораторный практикум для студентов специальности 1–37 01 02 «Автомобилестроение» / Сост. В. П. Тарасик. – Могилев : Белорус.–Рос. ун-т, 2009. – 38 с.
7 Определение основных параметров автомобиля : метод. указания / Сост. В. П. Тарасик. – Могилев : Белорус.–Рос. ун-т, 2005. – 26 с.