Моделирование динамики многоколесной техники типа БТР при движении по неровностям

В связи с тенденцией добавления на БТР новые виды брони и боевых модулей, или модернизацией корпуса и подвески, очень важно проводить расчеты на анализ движения различной колесной техники по неровностям.

Поэтому в данной работе будет проводиться моделирование динамики подвески много колесной техники БТР при движении по неровностям. Анализ подвески делается для того что бы понять как поведет себя техника в реальных событиях и сможет ли она преодолеть различных видов препятствия.

Рисунок 1 - Фотография модели БТР

        Бронетранспортёр (БТР) — боевая бронированная машина, предназначенная для доставки личного состава (стрелков) мотострелковых (пехотных, мотопехотных и так далее) подразделений к месту выполнения поставленной боевой задачи. В исключительных случаях, при отсутствии у противника противотанковых средств, БТР может поддержать пехоту пулемётным огнём. Основной задачей, которая ставилась перед проектировщиками БТР, было создание в первую очередь транспортного средства, быстрого, маневренного, надёжного. Изначально БТР не рассчитывался на защиту личного состава от огня артиллерии и кумулятивных гранат. Броня БТР рассчитана на защиту лишь от стрелкового оружия. В условиях боевого применения при столкновении с активной противотанковой обороной противника БТР должны были быть выведены из под огня до момента подавления опасных огневых средств.

        Задачей работы было:

 – построение геометрической модели корпуса БТР;

 – построение подвески модели;

 – подбор жесткости пружин и демпферов;

 – построение трассы с неровностями;

 – моделирование динамики БТР при движении по неровностям;

        Для построения геометрической модели понадобилась обычная фотография исследуемой модели, так как расчет на динамику подвески, то корпус модели БТР был упрощен, для более быстрого расчета.

 

Рисунок 2 - Геометрическая модель  корпуса БТР

        После корпуса приступаем к подвеске.Так как система подвески состоит из множества деталей, то она была так же упрощена. Для сборки подвески было построено основные 4-е детали, это: нижний рычаг, верхний рычаг,  кулак, и поворотный кулак.

                                     

Рисунок 3 - Упрощенные детали подвески

       После того как все элементы модели готовы, собираем из них сборку. Готовую сборку ставим на трассу. Трасса может быть с любыми препятствиями и неровностями, которые смогла бы преодолеть исследуемая модель.

Рисунок 4 - Сборка модели БТР с трассой.

       Для того что бы БТР двигалась надо задать основные начальные условия, это: гравитацию, контакт колес с трассой и вращающиеся двигатели. Так же для того что бы двигалась подвеска, были подобраны линейная постоянная демпфирования и жесткость пружин, заменяющие свойства амортизаторов. В нашем случае постоянная демпфирования равна 20 Н/(мм/с), жесткость пружин на первой пары колес 300 Н/мм, на второй и третьей паре – 600 Н/мм, на четвертой паре – 400 Н/мм.

       После того как все условия заданы, ставим модель на расчет. Как движение модели БТР по трассе рассчиталось, можем просмотреть как повела себя подвеска с нашими условиями при прохождении неровностей в разный момент времени. Как мы видим на рисунках ниже, колеса на разных препятствиях то поднимаются, то провисают.

Рисунок 5 - Модель БТР при прохождении препятствий.

Рисунок 6 - Модель БТР при прохождении препятствий.

        По данному анализу можно вывести множество результатов, в зависимости от того что хотим узнать.

     В данной работе, с помощью SolidWorks Motion, мы смогли просмотреть поведение подвески много колесной техники типа БТР в движении, при прохождении различных препятствий. С помощью таких анализов движения,  возможно проводить многовариантные  расчеты динамического поведения подвески  различной колесной техники. Что даст нам выбрать оптимальные характеристики подвески для наилучшего прохождения  неровностей. Так же такие расчеты могут помочь в модернизации или создании новой техники.

Мультик прохождения БТР трассы с неровностями.

Презентация by dmitriy_roginsky

Отчет by dmitriy_roginsky