مدل‌سازی و شبیه‌سازی تایر خودرو روی سطح استوانه‌یی

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 عضو هیأت علمی دانشگاه صنعتی شریف

2 دانشجوی کارشناسی مهندسی مکانیک، دانشگاه صنعتی شریف

3 دانشجوی کارشناسی ارشد مهندسی مکانیک، دانشگاه تهران

4 عضو هیأت علمی، دانشگاه علم و صنعت ایران

چکیده

امروزه در صنایع وابسته به خودرو، به‌منظور افزایش کارایی و بهبود عملکرد سیستم‌های مختلف خودرو، آزمایش‌های تجربی فراوانی انجام می‌گیرد. با وجود اهمیت فراوان آزمایش‌های تجربی، معضلات و دشواری‌های بسیاری در انجام آزمایش‌ها مانند هزینه‌ی بالا، دقت ناکافی، مشکلات ایمنی و غیره وجود دارد که بعضاً انجام شماری از آزمایش‌ها را دشوار و یا حتی ناممکن می‌سازد. ازاین‌رو در صورت امکان انجام آزمایش‌ها روی درام، می‌توان شماری از معضلات یاد شده را برطرف کرد. از آن‌جا که تعامل تایر خودرو و سطح جاده به شرایط و هندسه‌ی سطح وابستگی زیادی دارد، نمی‌توان با دقت کافی از مدل‌های موجود برای سطح صاف (مانند مدل‌های براش، داگوف و پسجکا) در هنگام تماس تایر با سطح استوانه‌یی (درام ماشین آزمون) بدون اعمال هیچ‌گونه تغییری بهره جست. در پژوهش پیش رو، تعدادی از مدل‌های موجود برای سطح صاف به سطح استوانه‌یی تعمیم‌یافته‌اند تا بتوان نتیجه‌های مطلوب را در تعامل تایر با درام استخراج نمود. با بررسی و مطالعه‌ی مدل‌های موجود برای سطح صاف، مشخص می‌شود که دو عامل مهمی که باعث ایجاد تفاوت در رفتار تایر روی سطح صاف و استوانه‌یی می‌شود، نحوه‌ی توزیع فشار عمودی میان تایر و سطح و همچنین طول ناحیه‌ی تماس است. بدین منظور در این پژوهش سعی شده با به‌دست آوردن این دو پارامتر برای سطح استوانه‌یی و اعمال تغییرات لازم در مدل‌های سطح صاف و مدل‌سازی و شبیه‌سازی تایر روی سطح استوانه‌یی در نرم‌افزار حل به روش اِلِمان محدود، آن‌ها را به سطح استوانه‌یی تعمیم داد.

کلیدواژه‌ها


1. Hans B. Pacejka, Tyre and Vehicle Dynamic, second edition, Butterworth-Heinemann,UK,2006.
2. H. Dugoff, P.S. Fancher, and L. Segel, An Analysis of Tire Traction Properties and Their Influence on Vehicle Dynamics Performance, SAE Technical Paper 700377, 1970.
3. E. Bakker, H.B. Pacejka, and L. Lidner, A New Tire Model with an Application in Vehicle Dynamics Studies, SAE Technical paper 890087, 1989.
4- صیاد نصیری، میر مسعود سیدی، بیژن معاونی و امیر محمد چوداری خامنه، مدل‌سازی و شبیه‌سازی هندسه تایر بر اثر قرار گیری روی سطح‌های استوانه‌ای، مقاله پژوهشی فصلنامه صنعت لاستیک ایران، شماره 76، زمستان 1393.
5. J. Svendenius, B. Wittenmark, Brush Tire Model with Increased Flexibility, European Control Conference, Cambridge, 2003.
6. E. Fiala, Lateral Forces on Rolling Pneumatic Tires, Zeitschrifte V.D.I. 96, No. 29, October 1959.
7. G. Krempel, Experiments on Automotive Tires, Automobile Technische Zeitschrifte, January & August 1967.
8. Richard G. Budynas and J. Keith Nisbet, Shigley's Mechanical Engineering Design, Ninth edition, Mc-Graw Hill, USA, 2008.
9. K. Ivan, K. Jan, FE Analysis of Automobile tire, Advanced Research in Scientific Areas Virtual Conference, December 2012
10. N. Korunović, Finite Element Analysis of a Tire Steady Rolling on the Drum and Comparison with Experiment, Strojniški vestnik Journal of Mechanical Engineering 888-897, No. 57, September 2011.
11. J. Jackowski, Analysis of Interaction Between Tyre and Road on The Basis of Laboratory Test, Transbaltica International Conference, No. 7, May 2011.