Динамика 4-х колесного автомобиля#

Блок Динамика 4-х колесного автомобиля моделирует транспортное средство, приведенное в продольное движение силами:

Тогда общее уравнение силы транспорта (1):

(1)#\[F_{total}=m\cdot a = F_{T,f}+F_{T,r}+F_{D}+F_{R}+F_{W} \]

Силы передней и задней оси \(F_{T,f}\), \(F_{T,r}\) задаются в первые два порта справа.

Сила сопротивления движению шин рассчитывается по формуле (2):

(2)#\[F_{R}=C_{R}\cdot F_{N,i}, \]

где:

\(C_{R}\) - коэффициент качения;

\(F_{N,i}\) - сила, действующая либо на переднюю, либо на заднюю ось трансмиссии и равная (3):

\[L_{101}\cdot F_{N,f}=m\cdot g \cdot cos\theta \cdot CG_{r} - m\cdot a \cdot CG_{h}-m\cdot g \cdot sin\theta \cdot CG_{h}; \]

(3)#\[L_{101}\cdot F_{N,r}=m\cdot g \cdot cos\theta \cdot CG_{f} + m\cdot a \cdot CG_{h}+m\cdot g \cdot sin\theta \cdot CG_{h}. \]

\(L_{101}\) - длина колёсной базы, [м];

\(F_{N,f}\), \(F_{N,r}\) - силы, действующие на переднюю и задние оси трансмиссии автомобиля соответственно, [Н];

\(CG_{h}\) - высота центра масс, [м];

\(CG_{f}\), \(CG_{r}\) - расстояния от задней и передней оси до центра масс, [м].

Сила аэродинамического сопротивления вычисляется по формуле (4):

(4)#\[F_{D}=\frac{1}{2}\cdot \rho \cdot A \cdot C_{D} \cdot V^2, \]

где

\(\rho\) - плотность воздуха, [кг/м\(^3\)];

А - фронтальная площадь электромобиля, [м\(^2\)];

\(C_{D}\) - коэффициент аэродинамического сопротивления;

V - продольная скорость автомобиля, [м/с].

Сила тяжести рассчитывается по формуле (5):

(5)#\[F_{W}=m\cdot g \cdot sin\theta, \]

где:

g - ускорение свободного падения, [м/с\(^2\)];

\(\theta\) - угол наклона, [град];

m - масса транспорта, [кг].

1. Свойства#

Свойство	Значение по умолчанию	Описание	Единицы измерения
Длина колёсной базы	2.7	-	м
Высота центра масс	0.4	-	м
Расстояние от задней оси до центра масс	1.4	-	м
Расстояние от передней оси до центра масс	1.3	-	м
Ускорение свободного падения	9.81	-	м/c\(^2\)
Масса автомобиля	1540.0	-	кг
Фронтальная площадь	2.4	-	м\(^2\)
Плотность воздуха	1.2	-	кг/м\(^3\)
Коэффициент торможения	0.27	-	-
Коэффициент качения	0.009	-	-
Пороговая скорость	1e-4	-	м/c
Учесть инерцию колес	выкл	-	-
Момент инерции колеса, доступно при выборе `Учесть инерцию колес` - `вкл`	0.3	-	кг\(\cdot м^2\)
Радиус колеса, доступно при выборе `Учесть инерцию колес` - `вкл`	0.32	-	м

Параметры	Вход/Выход	Описание	Единицы измерения	Тип порта
Усилие на переднюю ось	Вход	-	Н	Поступательное движение
Усилие на заднюю ось	Вход	-	Н	Поступательное движение
Угол отклонения от вертикали	Вход	-	рад	Автоматика
Перемещение	Выход	-	м	Автоматика
Общая сила сопротивления	Выход	-	Н	Автоматика
Скорость	Выход	-	км/ч	Автоматика

Для того, чтобы посмотреть возможности подключения блока необходимо перейти на страницу Описание портов блоков