Автомобильный модуль – это расширение функциональности базовой конфигурации UM, объединяющее в себе модели шин, программные инструменты задания макро- и микропрофиля дорожного полотна, математические модели водителя, набор типовых маневров, а также библиотеку различных подвесок и элементов трансмиссии.

Грузовик с прицепом. Смена полосы движения, 88 км/ч. (AVI, 1.8 Мб)   Автопоезд. Поворот на 90°, 10 км/ч ((AVI, 2.6 Мб)).   Автогрейдер. Движение по неровной дороге, 40 км/ч. 1) Движение грейдера (AVI, 4.9 Мб) 2) Усилия на балансирной тележке (AVI, 1.7 Мб)

Была проведена проверка корректности вычислительного ядра, принятых расчетных схем, математических моделей шин и моделей других силовых элементов, которая заключалась в сравнении результатов моделирования некоторых тестовых моделей грузовых автомобилей с результатами, полученными независимыми исследователями при помощи других программ моделирования динамики автомобилей. Первоначально группой исследователей под руководством Национальной транспортной комиcсии (НТК) Австралии в трех различных компьютерных программах (ADAMS/CAR, UMTRI Yaw/Roll constant velocity и AUTOSIM), предназначенных для моделирования динамики автомобилей, были созданы модели двух грузовых автомобилей: грузовика с прицепом и автопоезда. Для каждого автомобиля было проведено по четыре теста: рывок и поворот руля на скорости 100 км/ч, а также смена полосы движения на скорости 88 км/ч и поворот на 90° по радиусу 11.25 м на малой скорости (10 км/ч). Детальное описания обеих моделей, всех поставленных тестов, а также сравнительные результаты моделирования, полученные НТК Австралии были опубликованы на сайте этой организации, для скачивания нажмите здесь. Далее, нашими исследователями в программном комплексе "Универсальный механизм" были поставлены такие же численные эксперименты. Результаты этих исследований опубликованы здесь. Сравнение отчетов показывает хорошую сходимость результатов моделирования во всех четырех программах. Отчеты с результатами моделирования доступны по следующим ссылкам. - Отчет для ADAMS/CAR, UMTRI Yaw/Roll и AUTOSIM. - Отчет для Универсального Механизма.

Модуль включает две модели сил, возникающих между шиной и дорогой при движении автомобиля. Реализованные математические модели шин де-факто являются стандартами для подобного рода расчетов и при адекватной настройке их параметров обеспечивают получение выходных данных с высокой точностью. В модуль включены следующие модели:

• Магическая формула;
• Fiala;
• табличные/экспериментальные зависимости.

Инструменты для описания плана и профиля дороги: уклон, горка, косогор, поворот и т.п.

Инструменты для описания микропрофиля дорожного полотна (неровности дороги):

• поточечное задание профиля (для ввода промеренных участков пути);
• неровности, заданные аналитическими функциями;
• синтез неровностей по оценкам спектральной плотности микропрофилей.

В состав модуля включены файлы спектральной плотности мощности микропрофилей и соответствующие им реализации для дорог с различным покрытием: цементобетон на жестком основании, асфальт в хорошем и удовлетворительном состоянии, булыжник в удовлетворительном состоянии.

Математические модели водителя и набор типовых маневров для оценки динамических свойств автомобилей: разгон и торможение в прямой, смена полосы движения, торможение в повороте, сброс газа в повороте, рывок руля и т.п. Анализ динамики автомобиля при помощи набора типовых тестов (в том числе ISO стандартов) позволяет исследователю получить целостную картину динамических свойств автомобиля.

Модуль включает библиотеки наиболее распространенных типов подвесок легковых и грузовых автомобилей, систем рулевого управления и элементов трансмиссии. Библиотеки представляют собой набор моделей ПК «Универсальный механизм», которые легко встраиваются в модель автомобиля при помощи метода подсистем. Все модели полностью параметризованные, что существенно облегчает создание модели автомобиля, последующий анализ и оптимизацию его динамики. Библиотеки полностью открыты для изменений. Пользователь может изменить любую из поставляемых моделей или же расширить библиотеку, включив в нее собственные разработки.

Подвеска Макферсона	Подвеска на двух поперечных рычагах
Подвеска на продольных рычагах	Подвеска на косых рычагах
Подвеска на трех рычагах

Библиотека подвесок:

• подвеска на направляющих стойках (подвеска Макферсона);
• подвеска на двойных поперечных рычагах;
• зависимая подвеска на продольных рычагах;
• подвеска на косых рычагах;
• подвеска на трех рычагах;
• зависимая подвеска управляемых и неуправляемых колес на рессорах.

Библиотека систем рулевого управления:

• с червячной передачей;
• с зубчатой рейкой.

Библиотека элементов трансмиссии:

• сцепление;
• коробка передач;
• дифференциал;
• карданные валы и т.п.