ديناميكيات المركبة

📅 آخر تحديث: ٢٧ يوليو ٢٠٢٦
✍️ نُشر في: ٢٧ يوليو ٢٠٢٦
الموسوعة الحرة

ديناميكا المركبات هي دراسة حركة المركبات ، على سبيل المثال، كيفية تغير حركة المركبة للأمام استجابةً لمدخلات السائق، ومخرجات نظام الدفع، والظروف المحيطة، وظروف الهواء/السطح/الماء، وما إلى ذلك. تُعد ديناميكا المركبات فرعًا من فروع الهندسة يعتمد بشكل أساسي على الميكانيكا الكلاسيكية . ويمكن تطبيقها على المركبات الآلية (مثل السيارات)، والدراجات الهوائية والنارية ، والطائرات ، والمركبات المائية .

العوامل المؤثرة على ديناميكيات المركبات

يمكن تصنيف جوانب تصميم المركبة التي تؤثر على ديناميكياتها إلى مجموعة نقل الحركة والكبح، والتعليق والتوجيه، وتوزيع الكتلة، والديناميكا الهوائية والإطارات.

نظام نقل الحركة والفرامل

نظام التعليق والتوجيه

تتعلق بعض الخصائص بهندسة نظام التعليق والتوجيه والهيكل . وتشمل هذه الخصائص ما يلي :

توزيع الكتلة

تُعزى بعض خصائص أو جوانب ديناميكيات المركبات بشكل كامل إلى الكتلة وتوزيعها. وتشمل هذه الخصائص ما يلي:

الديناميكا الهوائية

بعض خصائص أو جوانب ديناميكيات المركبات هي خصائص ديناميكية هوائية بحتة . وتشمل هذه:

الإطارات

يمكن عزو بعض خصائص أو جوانب ديناميكيات المركبة مباشرةً إلى الإطارات . وتشمل هذه الخصائص ما يلي:

سلوكيات المركبات

بعض خصائص أو جوانب ديناميكيات المركبات ديناميكية بحتة . وتشمل هذه:

التحليل والمحاكاة

يمكن تحليل السلوك الديناميكي للمركبات بعدة طرق مختلفة. [ 1 ] يتراوح ذلك من أبسطها، كنظام كتلة-نابض ، مرورًا بنموذج دراجة بثلاث درجات حرية ، وصولًا إلى درجة عالية من التعقيد باستخدام حزمة محاكاة أنظمة متعددة الأجسام مثل MSC ADAMS أو Modelica . مع ازدياد سرعة الحواسيب وتحسن واجهات المستخدم البرمجية، أصبحت الحزم التجارية مثل CarSim شائعة الاستخدام في الصناعة لتقييم مئات ظروف الاختبار بسرعة فائقة، أسرع بكثير من الوقت الفعلي. غالبًا ما تُحاكى نماذج المركبات باستخدام تصميمات تحكم متقدمة تُقدم كبرمجيات في الحلقة (SIL) باستخدام برامج تصميم التحكم مثل Simulink ، أو باستخدام أجهزة مادية في الحلقة (HIL).

تعتمد حركة المركبات بشكل كبير على قوى القص المتولدة بين الإطارات والطريق، ولذلك يُعدّ نموذج الإطار جزءًا أساسيًا من النموذج الرياضي. في نماذج محاكاة المركبات الحالية، يُعتبر نموذج الإطار أضعف جزء وأصعبها محاكاةً. [ 2 ] يجب أن يُنتج نموذج الإطار قوى قص واقعية أثناء الكبح والتسارع والانعطاف، بالإضافة إلى حالات الجمع بينها، وذلك على نطاق واسع من ظروف سطح الطريق. تُستخدم العديد من النماذج، ومعظمها شبه تجريبي، مثل نموذج صيغة باجيكا السحرية.

تُعدّ ألعاب أو محاكيات سباق السيارات شكلاً من أشكال محاكاة ديناميكيات المركبات. في الإصدارات الأولى، كان من الضروري إجراء العديد من التبسيطات لتحقيق أداء فوري برسومات مقبولة. مع ذلك، أدى تحسن سرعة الحواسيب، بالتزامن مع الاهتمام بالفيزياء الواقعية، إلى ظهور محاكيات قيادة تُستخدم في هندسة المركبات باستخدام نماذج تفصيلية مثل CarSim.

من المهم أن تتفق النماذج مع نتائج الاختبارات الواقعية، ولذلك فإن العديد من الاختبارات التالية مرتبطة بنتائج مركبات الاختبار المجهزة بأجهزة قياس.

تشمل التقنيات ما يلي:

انظر أيضاً

مراجع

  1. ↑ القاضي، مصطفى؛ المراكبي، أحمد (26 سبتمبر 2012). "نمذجة وتحليل نظام تصادم المركبات المتكامل مع أنظمة التحكم الديناميكية المختلفة للمركبات (VDCS) تحت تأثير الصدمات عالية السرعة" (ملف PDF) . المجلة الأوروبية المركزية للهندسة . 2 (4): 585-602 . Bibcode : 2012CEJE....2..585E . doi : 10.2478/s13531-012-0035-z . S2CID 109017056 . 
  2. ↑ راشيل إيفانز، قفزات الكم، مؤرشفة في 23 نوفمبر 2021 على موقع Wayback Machine ، مجلة تكنولوجيا اختبار السيارات الدولية، سبتمبر 2015، صفحة 43، اقتباس منمارك جيليان من شركة MTS : " من وجهة نظر مصنعي المعدات الأصلية، قد يكون النمذجة الحرارية مبالغة، لكن نماذج الإطارات لا تزال نقطة الضعف في أي نموذج مركبة ".

للمزيد من القراءة

  • إيغبرت، باكر؛ نيبورغ، لارس؛ باسيكا، هانز ب. (1987). "نمذجة الإطارات لاستخدامها في دراسات ديناميكيات المركبات" (ملف PDF) . جمعية مهندسي السيارات .طريقة جديدة لتمثيل بيانات الإطارات التي تم الحصول عليها من القياسات في ظروف الانعطاف الخالص والكبح الخالص.
  • جيليسبي، توماس د. (1992). أساسيات ديناميكيات المركبات (الطبعة الثانية  ). وارينديل، بنسلفانيا: جمعية مهندسي السيارات. ISBN 978-1-56091-199-9.الاشتقاق الرياضي لمعادلات ديناميكيات المركبات القياسية، وتعريفات المصطلحات القياسية.
  • ميليكين، ويليام ف. (2002). "تصميم الهيكل - المبادئ والتحليل". جمعية مهندسي السيارات . ديناميكيات المركبات كما طورها موريس أولي منذ ثلاثينيات القرن العشرين فصاعدًا. أول توليف تحليلي شامل لديناميكيات المركبات.
  • ميليكين، ويليام ف.؛ دوغلاس ل. (1995). ديناميكيات مركبات سيارات السباق (الطبعة الرابعة  ). وارينديل، بنسلفانيا: جمعية مهندسي السيارات. ISBN 978-1-56091-526-3.أحدث وأفضل ما توصلت إليه، وهو أيضاً المرجع القياسي لمهندسي أنظمة التعليق في السيارات.
  • ليميتد، يورنسن ريمبل؛ هيلموت ستول؛ يورغن دبليو. بيتزلر (2001). هيكل السيارة  : المبادئ الهندسية . ترجمة من الألمانية بواسطة AGET (  الطبعة الثانية). وارينديل، بنسلفانيا: جمعية مهندسي السيارات. ISBN 978-0-7680-0657-5أُرشف من المصدر الأصلي بتاريخ 2012-11-02 . تم الاطلاع عليه بتاريخ 2017-09-17 .{{cite book}}: |last=له اسم عام ( مساعدة ) ديناميكيات المركبات وتصميم الهيكل من منظور سيارة السباق.
  • جيجياني، ماسيمو (2014). علم ديناميكيات المركبات (الطبعة الأولى  ). دوردريخت: سبرينغر. ISBN 978-94-017-8532-7.التحكم والكبح وقيادة سيارات الطرق والسباق.
  • مايورك، مارتن (2015). ديناميكيات المركبات (الطبعة الأولى  ). غرب ساسكس: جون وايلي وأولاده. ISBN 978-1-118-97135-2.ملاحظات المحاضرة الخاصة بدورة MOOC بعنوان "ديناميكيات المركبات في الجامعة"