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车辆系统仿真理论与实践-空气阻力与升力引起的轴载荷变化

时间:2023-08-26 理论教育 版权反馈
【摘要】:由升力引起的轴载荷变化又会影响到轮胎受力。升力FA与初始流速v的平方成正比,即式中cA——升力系数;A——车身最大截面积;ρ——空气密度;v——初始流速。对于一般的履带车辆行驶速度,空气阻力不大,在计算中可以忽略不计,但对于高速行驶的履带车辆,可参照轮式车进行空气阻力计算与分析。

车辆系统仿真理论与实践-空气阻力与升力引起的轴载荷变化

把车辆看成被气体包围的形体,依空气动力学原理,这个形体在气流中的阻力计算模型为

式中 v2——有效初始流速的平方;

ρ——空气密度

A——迎面面积(前进方向上的投影);

cW——形体的风阻系数;

ρv2/2——阻滞压强

车辆在流动的空气中行驶,初始相对流速的矢量表达式为:V=V车速+V风速,V=V res(合成初始流速)。

与飞机机翼一样,车辆外壳也处于流速不同的气流之中,它们形成的压强分别垂直于外壳表面。由于垂向外形的不对称性,在外壳的上、下表面形成了不同的流速分布与压力分布。压强的垂向分量对面积积分就得出一个总的升力FA,它的作用点依不同的外形位于纵轴上的不同位置。FA能够通过车轮载荷和轴载荷在风洞中测出,且FA的作用点能得到。为了应用方便,将FA分解成FAV和FAH,它们分别作用在前轴和后轴正上方的车架上。由升力引起的轴载荷变化又会影响到轮胎受力(可传递的切向力和侧向力,以及滚动阻力)。

升力FA与初始流速v的平方成正比,即(www.xing528.com)

式中 cA——升力系数;

A——车身最大截面积;

ρ——空气密度;

v——初始流速。

相应地产生一个升力矩

式中 l——轮距

对于一般的履带车辆行驶速度,空气阻力不大,在计算中可以忽略不计,但对于高速行驶的履带车辆,可参照轮式车进行空气阻力计算与分析。

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