Дячук Максим Вікторович. Вдосконалення розрахункових методів оцінки параметрів вібронавантаженності несучих систем автомобіля

brief description

Дячук Максим Вікторович. Вдосконалення розрахункових методів оцінки параметрів вібронавантаженності несучих систем автомобіля : дис... канд. техн. наук: 05.22.02 / Харківський національний автомобільно-дорожній ун-т. - Х., 2005

Дячук М.В.Вдосконалення розрахункових методів оцінки параметрів вібронавантаженості несучих систем автомобіля. - Рукопис.
Дисертація на здобуття вченого ступеня кандидата технічних наук за спеціальністю 05.22.02 - автомобілі та трактори. - Харківський національний автомобільно-дорожній університет Міністерства освіти та науки України, Харків, 2005.
Зміст дисертаційної теми передбачає комплексний погляд на перспективи розвитку розрахункових методів моделювання і прогнозування коливальної динаміки автомобіля. При цьому розробляються і вдосконалюються методи, алгоритми, динамічні моделі автомобіля для елементів системи „дорога - шина - несуча система - та ін.”
Розроблено аналітичну методику прогнозування випадкових напружень у лонжеронах кінцевої жорсткості рами вантажного довгобазного автомобіля з використанням методів спектральної теорії підресорювання ТЗ і методів будівельної механіки. Удосконалено методику чисельного моделювання стохастичних дорожніх збурювань (дорожнього мікропрофілю) на основі ШПФ із необхідним ступенем точності по інтервалах і коінтервалах Найквіста. Підвищено точність розрахунків ланцюгових моделей підвісок АТЗ шляхом розробки нелінійної математичної моделі шини на основі її гістерезисної характеристики. Проаналізовано роботу несучої системи за допомогою статистичного оцінювання показників вібронавантаженості моделей автомобіля КрАЗ-6510. Виконано порівняння результатів розрахунків показників вібраційної навантаженості плоских і просторових моделей. Доведено вплив кінцевої жорсткості рами довгобазного вантажного автомобіля на розрахункові показники плавності ходу в діапазоні, що перевищує інженерну точність.

Наступні пункти характеризують переконливість досліджень у напрямку удосконалювання розрахункових методів коливань автомобіля.

Розроблено математичний апарат аналітичного розрахункового методу аналізу підресорювання ТЗ на основі спектральної теорії з урахуванням кінцевої жорсткості несучої системи. Доведено підвищення розрахункової точності оцінки вібронавантаження конструкції при урахуванні кінцевої жорсткості несучої системи плоскої моделі довгобазного вантажного автомобіля. Удосконалена аналітична розрахункова методика додатково дозволяє оцінювати випадкові силові фактори в будь-якому перетині несучої системи.
Удосконалено методику і розроблено алгоритм генерації випадкового дорожнього мікропрофілю, що дозволяє сполучити чисельне представлення кінематичного збурювання з використанням матричних методів рішення рівнянь динаміки автомобіля. У відповідність точності методу Хаболта моделі випадкових дорожніх збурювань, що генеруються, дозволяють задовольняти необхідній формі СЩД, частотному діапазонові, рівням дискретизації по частоті і часу.
Підвищено розрахункову точність ланцюгових моделей типу „мікропрофіль - шина - підвіска” шляхом удосконалювання динамічної моделі шини з використанням експериментальних гістерезисних характеристик. Використання моделей шин з „лінійними” пружно-дисипативними властивостями є некоректним через значну (у порівнянні з „нелінійною” моделлю) чутливістю таких моделей до частотного діапазону, що становить основний енергетичний потенціал дорожнього мікропрофілю.
Порівняння СКЗ (у рамках імітації натурних іспитів) прискорень точок несучої системи при використанні просторових моделей з „жорсткою” і „пружною” несучою системою довгобазного автомобіля об'єктивно доводить вплив крутильно-гнучкої деформативності рами на розрахункову інтенсивність коливань конструкції і водія; при цьому похибка розрахунків практично завжди перевищує межу інженерної точності. Плоскі моделі сприймають потенційно завелику енергію зовнішніх кінематичних збурювань за рахунок однофазних нерівностей під бортами автомобіля, тому дають свідомо великі розрахункові значення СКЗ прискорень. Коригувальним фактором можна вважати специфіку СЩД дорожнього мікропрофілю, що забезпечує інтенсивність коливань непідресорених частин і, отже, ступінь блокування підвіски силами сухого тертя.
Співвідношення результатів дослідження до характеру стохастичного руху плоских моделей з „пружною” несучою системою - як чисельним, так і аналітичним методом - дозволяють припустити більш точну оцінку плавності ходу і вібраційної навантаженості елементів конструкції автомобіля в порівнянні з „жорсткими” моделями.
Виконані в роботі дослідження дозволили створити кінцеві методики, програмні модулі, моделі, алгоритми для безпосереднього використання в задачах коливальної динаміки автомобілів КрАЗ і перспективного міського автобуса А-186 розробки ГКБ „Південне” (м. Дніпропетровськ).