21 - Full Suspension Model
21.1 Обзор
В этой главе мы разработаем раздельные переднюю и заднюю подвески в двух отдельных файлах, а затем объединим их для создания полной кинематической модели подвески автомобиля.
Была задана целевая гипотетическая характеристика подвески, и мы попытаемся разработать конструкцию, которая даст наилучшее компромиссное решение. Цель необязательно представляет желаемую кинематику, и не были учтены другие ограничения, такие как упаковка. Показанная спецификация подвески является подмножеством всех размеров / требуются технические характеристики. Все остальные данные были оставлены в качестве значений по умолчанию LSA.
21.2 Целевая конструкция подвески
Front suspension: Type 1: double wish bone
Steering: Steering rack
Rear suspension: Type 1: double wish bon
Технические характеристики подвески:
| Front | Rear | |
| Toe | 0 | 0 |
| Camber | -1.5 | -1.5 |
| Castor | 3 | 0 |
| KPI | 5 | 5 |
| Anti-dive | 40 | - |
| Anti-squat | - | 44 |
| Ackerman | 80% | - |
| % braking | 60% | 40% |
| Roll centre height | 75 | 100 |
| Front | Rear | |
| Bump | 40 | 40 |
| Rebound | 40 | 40 |
| Roll | 2.5 | 2.5 |
| Steering | 30 | - |
| Front | Rear | |
| Rolling radius | 225 | 225 |
| Width | 150 | 150 |
Цели:
- Сведите к минимуму крены и неровности рулевого управления.
- Сведите к минимуму перемещение центра валка.
- Держите центр крена над землей при максимальном ударе.
- Развал меньше нуля при максимальном угле крена кузова.
- Сведите к минимуму трение шин при ударе
21.3 Учебное пособие 2.a
Открыта новая модель передней подвески
В главном меню "Файл" выберите ‘File / New’, чтобы открыть диалоговое окно "Новая модель".
Выбирайте переднюю подвеску только с Type 1: double wishbone suspension and steering rack.
В диалоговом окне ‘New Model’ щелкните левой кнопкой мыши на значке ‘View/Edit parameter data’.
Просмотрите список параметров и измените: Перемещение при ударе, перемещение при отскоке, Угол крена и ход руля должны соответствовать данным, приведенным в предыдущей таблице.
Щелкните левой кнопкой мыши ‘Ok’, чтобы закрыть диалоговое окно параметров, затем ‘Done’, чтобы сгенерировать новую модель.
Чтобы задать статические углы схождения и развала, в главном меню выберите пункт ‘Data / Set Static Angles…’ и введите 0.0 для схождения и –1.5 для развала, затем нажмите ‘ok’.
Убедитесь, что отображены все 4 панели инструментов. Если какие-либо из них отсутствуют, их можно отобразить в разделе ‘setup’ главного меню.
Теперь настроены параметры модели и статические настройки. Теперь мы перейдем к настройке графиков для отображения результатов по мере того, как мы манипулируем геометрией подвески. Наша цель состоит в том, чтобы манипулировать жесткими точками для придания кинематического движения при ударе / отскоке, повороте и крене, что обеспечивает наилучший компромисс по сравнению с нашими проектными целями.
Открытые графики
Щелкните левой кнопкой мыши на значке ‘open new results graph’на панели инструментов "Графика+данные", чтобы открыть новый график результатов.
Щелкните правой кнопкой мыши на новом графике и выберите ‘Y-Variable(SDF) / Standard / Camber angle’.
Откройте еще 5 графиков для угла схождения (град) [SAE], угла поворота колеса (град), короля Угол наклона штифта (град), высота центра крена [до Grnd] (мм) и изменение половины колеи. Как только все графики будут открыты, расположите окно 3d-отображения и графики таким образом, чтобы все они могли просматриваться одновременно.
Выберите режим 3D-рельефности, щелкнув левой кнопкой мыши по значку.
Щелкните правой кнопкой мыши по каждому графику по очереди и выберите ‘AutoScale to Y increment’, чтобы автоматически масштабировать каждый график. (Масштаб оси и размер приращения y можно установить в соответствии с вашими собственными пользовательскими значениями, щелкнув правой кнопкой мыши на графике и выбрав ‘Axes Scales’).
Сначала будут изменены угол поворота и KPI для достижения заданных значений. В этом уроке мы изменим верхний шаровой шарнир на стойке подвески.
Отключите отображение колес, нажав на кнопку ‘Toggle Enhanced Wheel Vis’ значок.
Выберите режим "Бег трусцой" и щелкните левой кнопкой мыши на верхнем вертикальном шаровом шарнире. Теперь вы можете перемещать шаровой шарнир в направлении y. При перемещении жесткой точки (клавиши клавиатуры "ctrl" + "->") график ключевых показателей эффективности будет обновляться. Переместите шаровой шарнир так, чтобы обеспечить KPI на 5 градусов при нулевом выступе, как показано на графике KPI.
При выборе шарового шарнира щелчок правой кнопкой мыши приведет к переключению между доступными указывайте направления в этом представлении
Щелкните правой кнопкой мыши на графике ключевых показателей эффективности и выберите ’List data line(s)’, чтобы проверить угол. Закройте диалоговое окно, когда закончите.
Измените вид на z-x
Переместите верхний вертикальный шаровой шарнир в направлении x, чтобы обеспечить угол поворота колесика в 3 градуса.
Колесико и KPI теперь установлены, и вы можете управлять видами, чтобы визуально убедиться, что верхняя часть оси центрального штифта наклонена внутрь по направлению к центральной линии автомобиля и назад по направлению к задней части. Значение castor и KPI также перечислены в выходном файле SDF, доступном в ‘results menu’. Когда закончите, вернитесь к виду спереди и режиму 3d-прокрутки.
- Далее мы будем манипулировать жесткими точками внутренней подвески, чтобы добиться желаемой кинематики подвески при ударах и кренах.
Чтобы достичь этих характеристик, мы переместим жесткие точки внутренней подвески на верхнем и нижнем поперечных рычагах подвески, а также внутренние и внешние шаровые шарниры рулевого управления. Прежде чем продолжить, поэкспериментируйте с перемещением этих 6 жестких точек подвески и посмотрите, сможете ли вы достичь компромисса между заданными кинематическими характеристиками подвески. Поскольку перемещение любой одной жесткой точки может повлиять на все интересующие нас характеристики, вам нужно будет итеративно перемещать и корректировать каждую жесткую точку при виде спереди и сбоку, пока вы не достигнете наилучшего компромисса. Рисунки ниже приведено указание на одну конфигурацию жесткой точки, которая удовлетворяет этому условию. Как только вы закончите экспериментировать, продолжайте следовать руководству, чтобы ввести жесткие точки подвески вручную.
Установите режим просмотра на вид спереди y-z
Включите жесткую нумерацию точек, переключив инструмент ‘Point Nos Visibility’.
Выберите значок ‘Set to Edit Mode’и выберите нижнюю переднюю внутреннюю ось: ‘Point 1’ и введите указанное местоположение жесткой точки.
Теперь пройдитесь по каждой из труднодоступных точек, перечисленных в таблице ниже, и используйте тот же метод для установки местоположений труднодоступных точек, перечисленных в таблице.
| Point | Name | X (mm) | Y(mm) | Z(mm) |
| 1 | Lower wishbone front pivot | 3819 | 91 | 181 |
| 2 | Lower wishbone rear pivot | 4179 | 92 | 197 |
| 4 | Upper wishbone front pivot | 4092 | 308 | 385 |
| 5 | Upper wishbone rear pivot | 4332 | 308 | 369 |
| 9 | Outer track rod ball joint | 4214 | 668 | 233 |
| 10 | Inner track rod ball joint | 4245 | 197 | 230 |
Теперь, когда подвеска установлена, переключитесь между режимами 3D bump roll и steer и убедитесь, что критерии проектирования соблюдены.
Теперь вы можете сами убедиться по графикам и анимации подвески в режиме рулевого управления, удара и крена, что компромиссное решение поставленных задач было достигнуто.
В главном меню выберите ‘File / Save As’ и сохраните модель как ‘Tutorial 2a’.
Теперь, когда мы настроили графики, мы также можем сохранить настройки окна, чтобы сохранить, какие выходные графики отображаются. При следующем использовании модели вы можете загрузить файл настроек Windows, чтобы сбросить графики.
В главном меню выберите ‘Window / Save Window settings To…’. Входить ‘Tutorial 2a’ в качестве имени файла и сохраните файл настроек widows.
На этом первое руководство завершается. Полученное решение представляет собой компромисс между всеми желаемыми, а иногда и противоречивыми требованиями к подвеске. Возможно, вы захотите поэкспериментировать, чтобы посмотреть, сможете ли вы улучшить дизайн. Также обратите внимание, что достигнутые углы развала и поворота колес не совсем соответствуют заданным.
21.4 Учебное пособие 2.b
Открыта новая модель задней подвески
В меню LSA выберите ‘File / New’.
Установите флажок в поле задняя подвеска и выберите Type 1 Double wishbone, амортизатор на нижнем поперечном рычаге (мы добавим переднюю подвеску позже).
Убедитесь, что данные параметров и шины указаны правильно (возможно, вам потребуется изменить ход на ухабах, отскок, угол крена и направление поворота, чтобы они соответствовали данным в первой таблице), затем нажмите готово в диалоговом окне ‘New Model’, чтобы открыть новую модель задней подвески.
Теперь у нас открыта новая модель задней подвески, мы настроим новый график для отображения % анти-приседания для задней подвески.
В главном меню выберите ‘Window / Load Windows settings From….’. Выберите файл настроек ‘Tutorial 2a’, который мы сохранили ранее, и откройте.
Добавьте еще один график, нажав на инструмент ‘Open New Results Graph’и расположите график так, чтобы он не перекрывал другие графики.
Щелкните правой кнопкой мыши на новом графике и выберите ‘Y-Variable (SDF) / Standard -/ AntiSquat (%)’.
Автоматическое масштабирование по оси Y. Щелкните правой кнопкой мыши на графике и выберите ‘Autoscale To Y Increment’.
Новые настройки графика теперь можно сохранить в файле настроек Windows.
В главном меню выберите ‘Window / Save Window settings To…’. Входить ‘Tutorial 2b’ в качестве имени файла и сохраните файл настроек widows.
Настройка задней подвески выполняется по той же процедуре, что и передней, поэтому мы не будем манипулировать жесткими точками подвески и непосредственно отредактируем таблицу координат задней подвески. На этом этапе вы можете сами поэкспериментировать, чтобы увидеть, сможете ли вы достичь целевых характеристик подвески, а затем продолжить с этого момента, как только закончите (возможно, вы захотите сохранить свою собственную модель, прежде чем продолжить).
Нажмите на значок ‘View/Edit rear co-ordinates’, чтобы открыть таблицу координат задней подвески.
Теперь вы можете вручную отредактировать каждое из местоположений жестких точек подвески, непосредственно отредактировав координаты (X, Y,Z) каждой жесткой точки. Используйте приведенную ниже таблицу для ввода данных. Когда закончите, нажмите ‘OK’.
Вы можете сами убедиться, что новые координаты задней подвески дают ‘good’ компромиссное решение по сравнению с поставленными целями. Чтобы завершить полную модель подвески, мы теперь перейдем к добавлению передней подвески из руководства 2.a.
В главном меню выберите ‘File / Add End From File’ и выберите модель передней подвески, разработанную в руководстве 2a.
Теперь у вас есть полная кинематическая модель подвески автомобиля, которая удовлетворяет заданным кинематическим характеристикам.
При работе с полными подвесками отображение как передней, так и задней подвесок может привести к визуальной путанице. LSA позволяет отображать только переднюю или заднюю подвеску, а также только одну сторону подвески.
Отображается только передняя подвеска.
Отображается только задняя подвеска.
Отображает как переднюю, так и заднюю подвеску.
Переключается между отображением одной стороны и обеих сторон.В этом руководстве вы изучили все основные операции по настройке, манипулированию и анализу кинематики подвески. Чтобы завершить это руководство, сохраните свой файл и выйдите из LSA.
Сохраните модель как ’Tutorial 2b’ и закройте Lotus Suspension Analysis, чтобы завершить tutorial 2.