Застосування методу парціальних прискорень при масштабному моделюванні механічних систем
DOI:
https://doi.org/10.30977/AT.2219-8342.2024.55.0.01Ключові слова:
масштабне моделювання механічних систем, метод парціальних прискорень, мобільні машини, принцип суперпозиції в механіці, динамічні випробування, багатокомпонентний складний рух, масштаб фізичних величин, енергоефективність транспортних засобівАнотація
Проблема. Сучасні тенденції у проектуванні механічних систем вимагають застосування ефективних методів, які дозволяють зменшити витрати часу та ресурсів на розробку і тестування нових конструкцій. Масштабне моделювання є інструментом, що забезпечує перевірку теоретичних положень, оцінку безпеки та функціональності механічних систем на ранніх етапах їх проєктування. Однак, складність динамічних моделей, які описують поведінку мобільних машин у масштабованому вигляді, зумовлює необхідність впровадження методів, що дозволяють спростити ці моделі. Одним із перспективних підходів є метод парціальних прискорень, який забезпечує математичну та обчислювальну оптимізацію моделювання. Мета. Метою дослідження є вдосконалення методів масштабного моделювання шляхом використання методу парціальних прискорень під час досліджень динаміки мобільних машин. Методологія. Дослідження базується на принципі суперпозиції в механіці, який дозволяє замінити класичні рівняння динаміки рівняннями парціальних прискорень в однорідному векторному просторі. Результати. Встановлено, що масштаб прискорень для механічних систем у полі тяжіння Землі завжди дорівнює одиниці, що спрощує процес визначення масштабів фізичних величин. Запропоновано рівняння парціальних прискорень, які забезпечують точне відображення кінематики мобільних машин як для натурної, так і масштабної моделей. Продемонстровано, що застосування моделі багатокомпонентного складного руху дозволяє оцінити динамічні відхилення мобільних машин та врахувати вплив активних і реактивних сил. Оригінальність. Запропонований метод парціальних прискорень є новим підходом до масштабного моделювання механічних систем. Він дозволяє працювати в однорідному просторі прискорень, що виключає необхідність використання сил інерції. Це зменшує складність математичних моделей і підвищує точність прогнозування динамічної поведінки систем. Практичне значення. Метод парціальних прискорень може бути використаний для проєктування мобільних машин (автомобілів, планетоходів); оптимізації динамічних випробувань із використанням акселерометрів; моделювання енергоефективності транспортних засобів при сталому та несталому русі; вдосконалення масштабних моделей для аналізу безпеки та маневреності
Посилання
Подригало, М. А., Ужва, А. В., & Шеїн, В. С. (2024). Вимірювання параметрів автомобілів і двигунів з використанням масштабного моделювання. Новітні технології для захисту повітряного простору: матеріали ХХ Міжнар. наук. конф. ХНУПС ім. Івана Кожедуба (м. Харків, 02-03 травня 2024 р.) (с. 488). Харків.
Шеїн, В. С., & Подригало, М. А. (2024). Використання масштабного моделювання для встановлення вимог до точності вимірювань при випробуваннях автотраторних двигунів. Сучасні енергетичні установки на транспорті і технології та обладнання для їх обслуговування: матеріали 15-ої Міжнарод. наук.-практ. конф. (м. Херсон, 13-15 березня 2024 р.) (№15, с. 279–281). Херсон.
Шеїн, В. С., & Подригало, М. А. (2023). Використання масштабного моделювання при проєктуванні планетоходів. XXIX Scientific and Technical Conference with International Participation «Transport, Ekology – Sustainable Development»: сборник доклади (м. Варна (Болгарія), 18-20 травня 2023 р.) (№30, с. 122–126). Варна.
Шеїн, В. С., Подригало, М. А., & Рябушко, І. А. (2023). Проєктування планетоходів з урахуванням масштабів подоби. Сучасні енергетичні установки на транспорті, технології та обладнання для їх обслуговування: матеріали 14-ї Міжнарод. наук.-практ. конф. (м. Херсон, 16-18 березня 2023 р.) (с. 306–308). Херсон.
Подригало, М. А., Нікорчук, А. І., & Шишкін, О Ю. (2023). Побудова типорозмірного ряду малогабаритних транспортних засобів подвійного призначення. Сучасні технології та перспективи розвитку автомобільного транспорту: матеріали XVI-ї Міжнар. наук.-практ. конф. (м. Вінниця, 23-25 жовтня 2023 р.) (с. 276–279). Вінниця.
Подригало, М. А., Полянський, О. С., Краснокутський, В. М., & Шеїн, В. С. (2023). Побудова модельних рядів автомобілів і тракторів за допомогою ентропії. Сучасні технології та перспективи розвитку автомобільного транспорту: матеріали XVI-ї Міжнар. наук.-практ. конф. (м. Вінниця, 23-25 жовтня 2023 р.) (с. 280–282). Вінниця.
Шеїн, В. С., & Подригало, М. А. (2023). Масштабне моделювання при проведенні експериментальних досліджень автомобіля. Сучасні технології в машинобудуванні та транспорті. Науковий журнал (№1(20), с. 187–197). Луцьк: ЛНТУ. https://doi.org/10.36910/automash.v1i20.1048
Подригало, М. А., Артьомов, М. П., & Кайдалов, Р. О. (2016). Застосування методу парціальних прискорень для оцінювання тягово-швидкісних властивостей автомобілів та бойових машин. Збірник наукових праць Національної академії Національної гвардії України, 2 (28), 16–21.
Подригало, М., Гармаш, В., & Побережний, А. (2022). Поліпшення маневреності чотиривісних автомобілів збільшенням числа ступенів рухливості ходової частини. Збірник наукових праць Національної академії Національної гвардії України, 1 (39), 38–41. https://doi.org/10.33405/2409-7470/2022/1/39/263364
Артьомов, М. П. (2014). Динамічна стабільність мобільних сільськогосподарських агрегатів, (автореферат дисертації д-ра техн. наук, Харківський національний технічний університет сільського господарства ім. Петра Василенка).
Клец, Д. М. (2015). Концепція забезпечення стабільності показників стійкості та керованості автомобілів, (автореферат дисертації д-ра техн. наук, Харківський національний автомобільно-дорожній університет).
Артьомов, М. П., Подригало, М. А., Клец, Д. М., & Коробко, А. І. (2012). Визначення необхідної кількості акселерометрів і місця їх установки при динамічних випробуваннях мобільних машин. Вісник НТУ «ХПІ»: Механіка та машинобудування, (2), 127–135.
Подригало, М. А., & Полянський, О. С. (Ред.). (2024). Динаміка машин з пружними ланками. На прикладі автомобілів і тракторів (монографія, Харків). ISBN 978-617-95214-7-8.
Lebedev, A., Artiomov, N., Shulyak, M., Podrigalo, M., Abramov, D., Klets, D., & Kaidalov, R. (2015). Operating of mobile machine units system using the model of multicomponent complex movement. Automobile transport, (36), 60–66.
##submission.downloads##
Опубліковано
Як цитувати
Номер
Розділ
Ліцензія
Авторське право (c) 2025 Автомобільний транспорт
Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Автори, які публікуються у цьому журналі, погоджуються з наступними умовами:
1. Автори залишають за собою право на авторство своєї роботи та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії Creative Commons Attribution License, котра дозволяє іншим особам вільно розповсюджувати опубліковану роботу з обов'язковим посиланням на авторів оригінальної роботи та першу публікацію роботи у цьому журналі.
2. Автори мають право укладати самостійні додаткові угоди щодо неексклюзивного розповсюдження роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом (наприклад, розміщувати роботу в електронному сховищі установи або публікувати у складі монографії), за умови збереження посилання на першу публікацію роботи у цьому журналі.
3. Політика журналу дозволяє і заохочує розміщення авторами в мережі Інтернет (наприклад, у сховищах установ або на особистих веб-сайтах) рукопису роботи, як до подання цього рукопису до редакції, так і під час його редакційного опрацювання, оскільки це сприяє виникненню продуктивної наукової дискусії та позитивно позначається на оперативності та динаміці цитування опублікованої роботи.
