Моделирование скоростных характеристик автомобиля BMW M5

Курсовой проект - Компьютеры, программирование

Другие курсовые по предмету Компьютеры, программирование

Белорусский национальный технический университет

Автотракторный факультет

Кафедра Двигатели внутреннего сгорания

 

 

 

 

 

Пояснительная записка

к курсовой работе

по дисциплине

Математическое моделирование производственных процессов

тема:

Моделирование скоростных характеристик автомобиля BMW M5

 

 

Содержание.

 

Введение

1. Цели и задачи моделирования

2. Составление содержательного описания

3. Составление формального описания

4. Преобразование формального описания в математическую модель

5. Алгоритмизация и программирование модели

6. Результаты моделирования

Выводы

Список использованных источников

 

 

Введение

 

Оценить приёмистость (способность быстро увеличивать скорость движения) автомобиля позволяет характеристика разгон-выбег. Она представляет собой изменение скорости автомобиля во времени. Проверка скоростных свойств автомобиля выполняется по ГОСТ 22576-90 по программам и методикам контрольных испытаний.

Основными оценочными показателями скоростных свойств автомобиля являются:

  1. максимальная скорость:

к испытаниям на максимальную скорость относятся:

  • максимальная скорость на участке дороги длиной 1 км.;
  • условная максимальная скорость средняя скорость прохождения автомобилем последних 400 м участка дороги длиной 2 км при интенсивном разгоне.
  • время разгона до заданной скорости
  • время разгона на пути 400 м
  • время разгона на пути 1000 м

Испытания по оценке тягово-скоростных свойств автомобиля проводятся при номинальной нагрузке двигателя (внешняя скоростная характеристика двигателя при полной подаче топлива), на прямом отрезке дороги с цементобетонным покрытием при скорости ветра не более 3 м/с, температуре воздуха 20 0С, атмосферном давлении 750 мм.рт.ст. и влажностью 95 %.

Определение скоростной характеристики разгона автомобиля с места при полной подаче топлива производится по внешней скоростной характеристике двигателя и выбег его с максимальной скорости до полной остановки при минимальной подаче топлива и нейтрали в коробке передач завершается построением графиков зависимости V=f(t) и V=f(S).

 

  1. Цели и задачи моделирования

 

Цель работы: Смоделировать модель разгон-выбег и построить графики зависимости разгона-выбега от времени и пути автомобиля BMW M5 .

Для нахождения приемлемого решения задачи, нужно знать, в чем она состоит. Часто это положение игнорируется и результат, как правило, - чрезмерные затраты ресурсов на последующих этапах моделирования.

В числе целей можно выделить:

  1. Нахождение исходных данных
  2. Составление алгоритма программы.
  3. Разработка модели, в доступной форме показывающей процесс разгона, переключения передач и выбега автомобиля.
  4. Построение графиков зависимостей скорости автомобиля от пути и времени на этапах разгона и выбега.
  5. Дать оценку разработанной модели.
  6. Оценить возможности использования модели на практике.

Процесс проектирования удобно рассматривать как процесс детализации описания разрабатываемой технической системы, причем описание это не что иное, как модель технической системы.

 

  1. Составление содержательного описания

 

Описание объекта моделирования.

Объектом моделирования является автомобиль MAZDA 626, находящийся в движении, а именно: при разгоне и выбеге. Ниже приведены основные технические характеристики данного автомобиля.

 

 

Технические характеристики автомобиля mazda 626 2.0 16V:

КУЗОВТип кузоваСеданЧисло мест4Число дверей2ГАБАРИТЫШирина, мм1700Высота, мм1360Размер шин215/65 R 16Снаряженная масса, кг1160ДВИГАТЕЛЬОбъем двигателя, см32000Мощность, л.с./об.мин.140/6500Крутящий момент, Нм/об.мин.186/4000Количество цилиндров4Расположение цилиндровРядноеСистема питанияИнжекторТопливоБензин АИ-95ПРИВОДТип приводаЗадний

Описание внешней среды, взаимодействующей с автомобилем

Прямой отрезок дороги с цементобетонным покрытием. Скорости ветра не более 3 м/с, температура воздуха 20 0С, атмосферное давление 750 мм. рт. ст. и влажность 95 %.

 

Описание взаимодействия модели с внешней средой

Автомобиль находится в непрерывном движении с момента его трогания с места и до полной остановки. При его движении учитываются следующие факторы: автомобиль движется по горизонтальной дороге с асфальтобетонным покрытием; КПД трансмиссии 0,85-0,93; коэффициент сопротивления качению f=0,008-0,012; время переключения передач составляет 1 секунду. Автомобиль разгоняется до своей максимальной скорости или до достижения пути 2000 м и переводится в режим выбега. Коэффициент обтекаемости Кb=0,30. На автомобиль непрерывно действуют следующие силы: Fо ? полная окружная сила на ведущих колесах при вращении их без буксования, при коэффициенте сцепления шины с дорогой 0,7; Fв сила лобового сопротивления; G сила тяжести автомобиля; Ff сила сопротивления качению; Fj сила инерции. Также в данной модели учитывается динамический фактор D.

 

  1. Составление формальное описания

 

Для описания объекта моделирования используются формулы и зависимости теоретической механики, а именно: уравнение тягового баланса, основанное на принципе Даламбера. Данный принцип носит теоретический характер. Также в модели используется скоростная характерис?/p>