Методика расчетной оценки управляемости и устойчивости автомобиля на основе результатов полигонных испытаний

• Автор: Шадрин, Сергей Сергеевич
• Шифр специальности: 05.05.03
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2009
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 132 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
УСЛОВНЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ
ВВЕДЕНИЕ
1. ОБЗОР И АНАЛИЗ РАБОТ В ОБЛАСТИ УПРАВЛЯЕМОСТИ И 11 УСТОЙЧИВОСТИ АВТОМОБИЛЯ
1Л. История развития исследований
1.2. Критерии и методы оценки управляемости и устойчивости 25 автомобиля
1.3. Математическое моделирование при оценке управляемости 38 и устойчивости автомобиля
1.4. Общие выводы, постановка цели и задач диссертации
2. ПОДГОТОВКА И ПРОВЕДЕНИЕ ЭКСПЕРИМЕНТА
2.1. Объект испытаний
2.2. Измерительное оборудование
2.3. Программа испытаний
3. ОБРАБОТКА ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ДАННЫХ
3.1. Структура экспериментальных данных
3.2. Расчет скорости центра масс автомобиля
3.3. Корректировка значения бокового ускорения
3.4. Воспроизведение траекторий выполненных заездов
4. МЕТОДИКА ОЦЕНКИ ПАРАМЕТРОВ УПРАВЛЯЕМОСТИ НА 70 ОСНОВЕ ОБРАБОТКИ РЕЗУЛЬТАТОВ ПОЛИГОННЫХ ИСПЫТАНИЙ
4.1. Экспериментально-расчетное определение приведенного 71 коэффициента сопротивления движению и коэффициента аэродинамического сопротивления
4.2. Экспериментально-расчетное определение главных 72 моментов инерции автомобиля
4.3. Экспериментально-расчетное определение вертикальных

реакций, действующих в пятне контакта пневматической шины с опорной поверхностью
4.4. Экспериментально-расчетное определение боковых
реакций и углов увода
4.5. Построение нелинейной модели «приведенной» шины
4.6. Математическая модель криволинейного движения
автомобиля, проверка на адекватность
5. ПРИМЕРЫ ПРИМЕНЕНИЯ МЕТОДИКИ. СОПОСТАВЛЕНИЕ
РАСЧЕТНЫХ И ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ДАННЫХ
5.1. Испытание «плавный поворот руля» (методика ЬАЕ1266)
5.2. Испытание «рыболовный крюк» (методика МШХА)
6. ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ
7. ЛИТЕРАТУРА
ПРИЛОЖЕНИЕ 1. Тексты программ
ПРИЛОЖЕНИЕ 2. Акты внедрения

УСЛОВНЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ
та - масса автомобиля
от, - масса, приходящаяся на і-ое колесо автомобиля в статическом положении
Укр - критическая скорость автомобиля
Ку1 - коэффициент сопротивления боковому уводу передней оси Ку2 - коэффициент сопротивления боковому уводу задней оси /, - расстояние от центра масс автомобиля до передней оси /2 - расстояние от центра масс автомобиля до задней оси I - колесная база
Ь1 - расстояние от центра масс автомобиля до левого борта Ь2 - расстояние от центра масс автомобиля до правого борта В - колея автомобиля Уа - скорость движения автомобиля
Ух - скорость автомобиля в продольном направлении (продольная скорость)
Уу - скорость автомобиля в боковом направлении (боковая скорость) п, - длина пятна контакта пневматической шины с опорной поверхностью О - угловая частота - фазовый сдвиг Су - боковая жесткость шины - длина релаксации шины (У, - угол увода переднего левого колеса <У, - угол увода переднего правого колеса 83 - угол увода заднего правого колеса <У4 - угол увода заднего левого колеса в — угол поворота управляемых колес автомобиля

- чувствительность автомобиля к уводу, определяемая производной д/З/дАу (С»=0);
- градиент недостаточной поворачиваемости, определяемый производной дв/дАу (С>г=0);
- индекс устойчивости, определяемый производной коэффициента поворачивающего момента по приведенному боковому ускорению автомобиля дСи/дЛу (в=сотТ, Сц=0);
- курсовая устойчивость, оцениваемая производной 5СМ/5(3 (0=сотД, Си=0);
- эффективность управления, оцениваемая производной дС/дв {{}=сот1, Ск=0).
Информация, получаемая с помощью См-Ау диаграммы, не ограничивается рассмотренными показателями. В качестве дополнительных показателей автор предлагает использовать: максимально достижимое равновесное и неравновесное боковые ускорения, критический радиус, тангенциальную скорость и ряд других.
Динамические свойства автомобиля, как объекта управления, определяются при кратковременном [60,65] и длительном [125,126] управляющем воздействии, что предполагает исследование во временной и частотной областях. В первую очередь это касается управляющих воздействий, прикладываемых к рулевому управлению.
Ряд показателей устойчивости и управляемости определяются при ступенчатом воздействии на рулевое колесо. Ими являются:
- время задержки реакции автомобиля по угловой скорости и боковому ускорению;
- время 63-, 90- и 100%-ной реакции автомобиля, определяемое достижением соответствующей доли установившегося значения реакции, а также время достижения ее пика и стабилизации;