Динамика корпуса колесного аппарата на "миксте"

Автор: Анна Павловна Новодерова

Организация: Московский Государственный Университет им. М.В. Ломоносова

Рассматривается динамика корпуса двухосного четырехколесного аппарата (автомобиля, робота и т.д.) при попадании колес ведущей оси на «микст» – участок опорной плоскости с различными коэффициентами трения для колес одной оси.  Для автомобиля такая ситуация возможна при въезде на обледенелую обочину, в лужу масла и т.п. Ранее в [1,2] было показано, что после завершения быстрого переходного процесса выравнивания контактных сил корпус аппарата получает импульс угловой скорости, способный привести к заносу. В зависимости от условий движения аппарата рассматриваются разные модели сил взаимодействия его колес с опорной плоскостью. Для описания динамики колес аппарата без потери сцепления с опорной плоскостью используются модель непроскальзывания и модель увода в продольном и поперечном направлениях, для описания скольжения колес – модель трения кулона и модель поликомпонентного сухого трения. Математические модели динамики аппарата формируются с использованием методов разделения быстрых и медленных движений, основанных на подходах фракционного анализа и теории сингулярных возмущений [3]. Возможность их применения связана с сильным разнесением постоянных времени движения аппарата на начальной стадии заноса [1–4]. Получены оценки импульсов угловой скорости, и показано, что моменты верчения колес слабо влияют на эти оценки, но важны при исследовании  динамики корпуса аппарата на «миксте» после воздействия импульса угловой скорости. Описано развитие заноса, определяемого более медленной динамикой корпуса аппарата, для перечисленных случаев движения с уводом и со скольжением колес.

Благодарности.  Данная работа была поддержана Фондом развития теоретической физики и математики «БАЗИС», грант 19-8-2-29-1.

1.Новожилов И.В., Павлов И.С., Фрольцов В.А. О поведении автомобиля на «миксте» // Механика твердого тела. 2001. № 3. C. 61–67.

2.Влахова А.В., Новодерова А.П. Занос колесного аппарата на «миксте» // Вестник Московского университета. Серия 1: Математика. Механика, издательство Изд-во Моск. ун-та (М.). №5.

3.Влахова А.В. Математические модели движения колесных аппаратов. М.-Ижевск: АНО «Ижевский институт компьютерных исследований», 2014. 148 с.

4.Влахова А.В., Новодерова А.П. Моделирование заноса аппарата с повернутыми передними колесами // Изв. РАН. МТТ. 2019. № 1. с.23-49.