Подробное описание документа

Дианов В. А., Бокарев А. И., Карташов А. Б.
   Анализ эффективности применения методики моделирования нагруженности транспортных средств в квазистатической постановке / Дианов В. А., Бокарев А. И., Карташов А. Б. // Труды НАМИ. - 2025. - № 3. - С. 37-53.

Введение (постановка задачи и актуальность). Проведено сравнительное исследование двух наиболее распространённых подходов к моделированию нагруженности транспортных средств (ТС): динамического и квазистатического. Цель исследования - сравнительный анализ методик моделирования нагруженности ТС, включая многоосные и шарнирно-сочленённые, для определения границ их применимости, трудозатрат и сравнительного анализа результатов, а также обоснование целесообразности использования квазистатической методики моделирования для различных типов ТС на начальных этапах проектирования через оценку показателей эффективности. Методология и методы. Применены следующие методы: имитационное математическое моделирование; статистическая обработка информации; формализация и конкретизация расчётных режимов нагружения на базе формул теории автомобиля. Результаты и научная новизна. Результаты сформированы в виде описательной части сравнения методик моделирования нагруженности квазистатическим и динамическим способом. Также представлены некоторые результаты апробации, указывающие на пригодность использования на начальных этапах проектирования и относительную эффективность квазистатической методики моделирования. Научная новизна заключается в применении способа моделирования нагруженности многоосного ТС по принципу «нагрузка-разгрузка-статика» с учётом одновременного действия инерционных нагрузок и нагрузок в пятне контакта шин с дорожным покрытием, которые рассчитываются с помощью разработанного алгоритма с обратной связью на основе данных о тягово-сцепных и тормозных свойствах автомобиля, а также необходимых величин ускорений. Многозвенная модель при этом сохраняет квазиустойчивое состояние равновесия. Использование квазистатического метода моделирования позволяет сократить время решения более чем в десятки раз, а при охвате полного цикла подготовки модели и расчётов производительность повышается от 4 до 40% в зависимости от количества необходимых режимов нагружения. Причём при увеличении количества режимов нагружения наблюдается увеличение производительности с использованием методики квазистатического моделирования. Практическая значимость. В представленной работе демонстрируются границы применимости квазистатической методики моделирования нагруженности ТС для режимов движения с ускорением. Также проведён сравнительный анализ эффективности в части моделирования нагрузок на элементы ходовой части многоосного ТС.
Ключевые слова нагруженность, моделирование, многозвенная модель, динамика, квазистатика, прочность, режим нагружения, несущая система, многоосное транспортное средство