Исследование движения машины на воздушной подушке
Информация - Транспорт, логистика
Другие материалы по предмету Транспорт, логистика
?ставлена на рис. 2.24.
Рис. 2.24 Колебательная модель ВП, учитывающая демпфирование
и - коэффициенты демпфирования воздушных масс, заключенных в межсопловое пространство и область внутреннего сопла;
Сij - жескостной коэффициент ij сектора ВП.
Действие демпфера распространяется только на вертикальные колебания и не влияет на угловые. Это связано с ограничением числа активных объемов ВП. Упрощение расчета привело к искажению реальной схемы процесса. Однако, погрешность будет все же ниже, чем в случае, когда совсем не учитываются силы демпфирования.
Реальной динамической моделью можно считать лишь ту модель, в которой присутствуют все виды демпфирования. Угловые колебания (даже при отсутствии вертикальных) связаны с перемещениями воздуха в ВП передавливанием воздушных масс из областей с более высоким давлением в области с пониженным давлением. То есть демпфирование угловых колебаний необходимо рассматривать как величину, независящую от демпфирования вертикальных колебаний. Принцип образования демпфирующих моментов подобен рассмотренному и отличается только тем, что происходит одновременно и процесс наполнения и процесс опорожнения подкупольного объема, разделенные между собой осью координатной системы, которая связана с центром тяжести МВП. В простейшем случае можно в расчет принять только два объема - ось координат делит ВП пополам. Каждая половина создает свою силу демпфирования, которая находится подобно силе демпфирования вертикальных колебаний. Но в отличие от демпфирующей силы вертикальных колебаний, они приложены к машине на определенном плече в центре собственных объемов. Так образуется момент, имеющий направление обратное вектору угловой скорости - момент демпфирования.
В результате учета всех процессов, происходящих в ВП, получена динамическая модель, повторяющая с высокой точностью все особенности реальной ВП.
Рис. 2.5 Расчетная колебательная модель ВП
- коэффициент жесткости ij секции ВП;
- коэффициент жесткости ресивера;
- коэффициенты демпфирования вертикальных колебаний;
- коэффициенты демпфирования в левом и правом объемах, образующих демпфирующий момент сил;
индексы 1 и 2 соответствуют контурам соплового устройства - наружному и внутреннему соплу.
.1.2.4 Уравнения движения МВП
Описать движение машины, в том числе и колебательное, можно приняв подходящие в данном случае уравнения динамики твердого тела. Зададим обобщенные координаты, однозначно описывающие поведение машины: хц.т. и zц.т. - линейные координаты положения центра тяжести машины в пространстве координат OXYZ; и - угловые координаты осей и системы координат, связанной с центром тяжести машины относительно осей ОХ и ОZ неподвижной системы координат.
(2.21)
В правых частях уравнений системы (2.21) стоят внешние действующие силы. Многие из них зависят от внешних условий и поэтому переменны в течение времени. Проинтегрировать такого типа уравнения можно только одним из численных методов.
Воспользуемся методом Эйлера. Задача упрощается тем, что уравнения в системе не связаны, и их можно решать отдельно. Мы имеем дело с дифференциальными уравнениями второго порядка типа . Введем новые обозначения: и , следовательно, и . Тогда исходное уравнение можно записать в виде . С учетом уравнения связи получим систему дифференциальных уравнений в матричном виде:
, либо .
Производные можно представить в виде , тогда
,
где - значения матрицы z в моменты времени ti и ti+1 соответственно.
Выходит, что в каждый следующий момент времени вычислений
.
То есть, получено уравнение, которое задает значение переменной в любой момент времени, исходя из значения переменной в предыдущий момент с учетом ее приращения. Такая методика вычисления хорошо реализуется на ЭВМ (приложение 4).
В нашем случае коэффициенты с и h явно не выражены - они входят в состав правых частей в виде усилий, поэтому общий вид решения упрощается. Например, для первого уравнения системы (2.21) решение будет иметь вид:
.(2.22)
Решение других уравнений будет подобным.
Очевидно, что точность интегрирования будет зависеть от времени . Задающей величиной может служить скорость движения машины вдоль оси ОХ и длина волны профиля дороги. Достаточно точно позволяет проводить интегрирование, если изменяется в пределах от 0,001 с до 0,01 с. Дальнейшее уменьшение шага интегрирования нецелесообразно из-за емкости вычислений.
Вывод
В данном реферате были рассмотрены различные схемы создания воздушной подушки, движители для машины на воздушной подушке.
Рассмотрена плавность хода машины на воздушной подушке. Проведено исследование динамики транспортной машины на воздушной подушке.
Список источников информации
машина воздушная подушка транспорт
1. Бень Е. Модели и любительские суда на воздушной подушке: Пер. с польск. - Л.: Судостроение, 1983.
. Злобин Г.П., Симонов Ю.А. Суда на воздушной подушке - Л.: Судостроение, 1974.
. Колызаев Б.А., Косоруков А.И., Литвиненко В.А. Справочник по проектированию судов с динамическими принципами поддержания. -Л.: Судостроение, 1980.
. Маквили Рой. Суда на подводных крыльях и воздушной подушке: Пер. с англ. - Л.: Судостроение, 1981.
. Маслов Л.А. Пановко Я.Г. Устойчивость аппар?/p>