Modelowanie pojazdów wieloczłonowych we współrzędnych złączowych

• Autorzy: Adamiec-Wójcik I. , Grzegożek W. , Wojciech S.

Warianty tytułu

EN

Modeling of articulated vehicles using joint coordinates

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W artykule przedstawiono sposób formułowania modelu pojazdu wieloczłonowego z wykorzystaniem współrzędnych złączowych, które umożliwiają opis ruchu w minimalnej liczbie współrzędnych uogólnionych. Pojazd z naczepą potraktowano jako łańcuch kinematyczny otwarty składający się z trzech członów, z których dwa (ciągnik i naczepa) są wyposażone w parzysta liczbę kół. Kontakt kół z jezdnią modelowano korzystając z modelu Dugoffa-Ufelmana. Przedstawiono walidację modelu poprzez porównanie wyników obliczeń z wynikami pomiarów uzyskując dobra zgodność. Implementacja komputerowa w postaci programu umożliwia symulację i analizę ruchu pojazdów wieloczłonowych, a dzięki graficznemu interfejsowi istnieje możliwość wprowadzania różnych parametrów geometrycznych i masowych części składowych pojazdu wieloczłonowego a także różnych parametrów ruchu. Przykładowe zrzuty ekranów programu pokazują jego możliwości. Jednym z istotnych parametrów wpływających na ruch pojazdu z naczepą jest tarcie występujące w siodle. W modelu uwzględniono tarcie z naprzemiennie występującymi fazami ruchu i postoju. Przedstawiono wykresy momentu tarcia dla różnych współczynników tarcia.

EN

The paper presents modelling of articulated vehicles by means of joint coordinates, which enable us to describe the motion of the system with a minimal number of generalised coordinates. A vehicle with a semitrailer is treated as a kinematic chain consisting of three links, the two of them (tractor and semi-trailer) have even number of wheels. The contact of wheels with the road is modelled with Dugooff-Uffelman model. Validation of the model is presented by comparison of the results calculated with those obtained from experimental measurements. Computer implementation of the model have been worked out in Borland Delphi. Due to graphical interface it is possible to simulate and analyse dynamics of articulated vehicles with different geometrical and mass parameters as well as different parameters of motion. Examples of screenshots from the programme give the picture of possibilities of the package worked out. Friction on the fifth-wheel is one of the important parameters influencing the motion of a tractor with a semi-trailer. The model presented enables us to analyse stick-slip friction. Courses of friction moments for different friction coefficients are presented.

Słowa kluczowe

PL

pojazd wieloczłonowy; symulacja ruchu; tarcie w połączeniach

EN

articulated vehicle; simulation of motion; friction in joints

• Wydawca: Sieć Badawcza Łukasiewicz - Poznański Instytut Technologiczny
• Czasopismo: Logistyka
• Rocznik: 2015
• Tom: nr 4
• Strony: 2225--2232, CD2
• Opis fizyczny: Bibliogr. 12 poz., fot., rys., wykr.

Twórcy

autor

Adamiec-Wójcik I.

• Akademia Techniczno-Humanistyczna w Bielsku-Białej, Wydział Zarządzania i Transportu, 43-309 Bielsko-Biała, ul. Willowa 2, Tel:[phone]

autor

Grzegożek W.

• Politechnika Krakowska, Wydział Mechaniczny, 31-864 Kraków, al. Jana Pawła II 37, Tel: [phone]

autor

Wojciech S.

• Akademia Techniczno-Humanistyczna w Bielsku-Białej, Wydział Zarządzania i Transportu, 43-309 Bielsko-Biała, ul. Willowa 2, Tel:[phone]

Bibliografia

• 1. Adamiec-Wójcik I., Modelling dynamics of multibody systems – use of homogenous transformations and joint coordinates, Lambert Academic Publishing, Saarbrucken, 2009.
• 2. Ambrosio J. A., Goncalves J. P., Complex flexible multibody systems with application to vehicle dynamics. Multibody System Dynamics, 6, 2001.
• 3. Blajer W., Elimination of constraint violation and accuracy aspects in numerical simulation of multibody systems, Multobidy System Dynamics, 7, 2002.
• 4. Choi G. J., Yoo Y. M., Lees K. P., Yoon Y. S., A real-time multibody vehicle dynamic analysis method using suspension composite joints, International Journal of Vehicle Design, 24, 2000.
• 5. Cho S., McClamroch N. H., Reyhanoglu M., Dynamics of multi-body vehicles and their formulation as nonlinear control systems, Proceedings of American Control Conference, Chicago, 2000.
• 6. Craig J. J. Introdution to robotics. Addison-Wesley, Massachusetts, 1986.
• 7. Gafvert M., Lindgarde O., A 9-dof tractor-semitrailer dynamic handling model for advanced chassis control studies. Vehicle System Dynamics, 41, 2004.
• 8. Grzegożek W., Adamiec-Wójcik I., Wojciech S., Komputerowe modelowanie dynamiki pojazdów samochodowych. Wydawnictwo Politechniki Krakowskiej, Kraków, 2003.
• 9. Hegazy S., Rahnejat H., Hussain K., Multibody dynamics in full-vehicle handling analysis under transient manoeuvre, Vehicle System Dynamics, 34, 2000.
• 10. Kortum W., Shiehlen.W, General purpose vehicle system dynamics software based on multibody formalism, Vehicle System Dynamics, vol. 14, 1985.
• 11. Lozia Z., Analiza ruchu samochodu dwuosiowego na tle modelowania jego dynamiki. Prace naukowe w Transporcie, Wydawnictwa Politechniki Warszawskiej, Warszawa, 1998.
• 12. Szczotka M., Adamiec-Wójcik I., Wojciech S., Developing mathematical and computer models for car dynamics using joint coordinates and homogenous transformations, Proceedings of III European Conference on Computational Mechanics: Solids, Structures and Coupled Problems in Engineering C. A. Mota Soares et.al. (eds.), Lisbon, 2006.