UM Tracked Vehicle

Моделирование динамики гусеничных машин

Модуль UM Tracked Vehicle разработан для автоматизации процесса создания моделей гусеничных машин и анализа их динамики. UM Tracked Vehicle содержит следующие инструменты:

• автоматический генератор гусеничного движителя с помощью библиотеки основных компонент,
• возможность расширения пользователем библиотеки компонент,
• динамический анализ гусеничных машин с использованием набора тестов.

Стандартные компоненты базы данных

Шаблоны элементов подвески

Модуль UM для моделирования гусеничных машин состоит из двух основных частей. Первая часть – это автоматический генератор модели ходовой части гусеничной машины в виде систем тел, вторая часть генерирует и решает уравнения движения гусеничной машины.

Шаблоны трака с жестким, резинометаллическим шарниром и с параллельными шарнирами

Генератор гусеничного движителя содержит как стандартные, так и созданные пользователем компоненты

• опорные катки с системой подвески,
• ведущее колесо,
• направляющее колесо с натяжным механизмом,
• поддерживающие катки,
• звенья гусеничной цепи с различными типами шарниров,
• профили зубьев ведущего колеса и цевок для точного расчета их контактного взаимодействия.

Ведущие колеса

Положения центров катков и их радиусы используются для построения огибающей кривой с целью генерирования траков в их точных положениях.

Модели контактных взаимодействий

Динамическая модель гусеничной машины включает контактные взаимодействия нескольких типов.

Взаимодействие колеса и грунта

Расчет нормальной силы в контакте опорного, поддерживающего катка или направляющего колеса со звеном гусеничной цепи основано на следующем предположении: сила пропорциональная площади условного внедрения S жесткого обода катка в плоскость при вертикальном смещении центра катка δ.

Внедрение колеса в плоскость

 Взаимодействие ведущего колеса с цевкой

Контактное взаимодействие цевки с зубьями ведущего колеса передает тяговые и тормозные моменты на гусеницу. Используется модель податливого контакта для расчета этого взаимодействия. Контактная сила зависит от глубины взаимного внедрения точных профилей цевки и зуба и имеет две компоненты: нормальную силу N и силу трения F.

 Взаимодействие трака с грунтом

Для расчета сил взаимодействия траков с грунтом используется модель Беккера

Динамические тесты

Моделирование динамики гусеничных машин в UM основано на системе тестов:

• равновесие
• натяжение гусеницы,
• расчет начальных скоростей,
• вертикальная гармоническая нагрузка,
• движение по прямой,
• управление без обратной связи,
• тесты с водителем.

Тесты разделены на две группы: вспомогательные и основные (три последних теста в списке). Вспомогательные тесты предназначены для расчета начального состояния гусеничных машин и для подготовки основных тестов. Основные тесты используются для анализа динамических свойств гусеничных машин.

При выполнении основных тестов используются неровности поверхности и препятствия различных типов. Например, на рисунке вверху показан тест прямолинейного движения гусеничной машины с прыжком. В случае тестов с водителем гусеничная машина движется по заданным криволинейным маршрутам, в том числе по полигонам с заданным набором препятствий. Полигон создается в одном из САПР (КОМПАС. SolidWorks, Autodesk Inventor, PRO/E, Unigraphics и т.д.) и импортируется в UM.

1 2 3 4

Руководство пользователя / презентация

Руководство пользователя и презентация для этого модуля доступны на странице загрузки.