Universit del Salento Corso di Laurea Magistrale in Ingegneria Meccanica Meccanica del Veicolo, A.A. 2013-14 Tema da svolgere a casa, Handling Assegnato: 16 Aprile 2014, Consegna: 10 Giugno 2014, tramite Intranet con relativa realizzazione pagina wiki Per lo svolgimento necessario luso di un foglio o programma di calcolo Parte 1:

1) Una autovettura sportiva caratterizzata dai seguenti parametri: M= 9.919 kN, Iz= 570 kgm2, l=2.26 m, a= 1.22 m, C, A=58.62 kN/rad (singolo pneumatico), C, P=71.36 kN/rad (singolo pneumatico), =1/20 rapporto di trasmissione dello sterzo. Adottando un modello a due gradi di libert, si calcolino gli autovalori del sistema che controllano la stabilit direzionale del veicolo a V=80.5 km/h. Se il guidatore opera un colpo di sterzo con angolo al volante di 30 mantenendo costante la velocit, si determini il tempo di salita della risposta del veicolo in termini di velocit di imbardata (tempo necessario perch la velocit di imbardata raggiunga per la prima volta il valore di regime). Discutere come cambia il comportamento del veicolo al variare della posizione del baricentro. Diagrammare landamento dellangolo di assetto e la traiettoria seguita dal veicolo.

2) Se il guidatore opera una manovra di sine sweep, si valuti la risposta in frequenza del veicolo. Si assuma un ingresso armonico del tipo

tiet 0)( = dove 0=30 e sono rispettivamente la ampiezza e la frequenza dellingresso. La risposta del sistema sar del tipo

tievtv 0)( = tiertr 0)( =

Nota che v0 e r0 sono in generale funzioni complesse della frequenza di ingresso . Lampiezza e fase della riposta del veicolo possono essere calcolate da v0 e r0. Per esempio, lampiezza della velocit di imbardata pu essere determinata calcolando il modulo della funzione complessa r0, denotata

con 0r . Diagrammare il rapporto 0

0

r

che rappresenta lamplificazione

dinamica della velocit di imbardata dovuta allingresso armonico usando questi valori: a) =0.55 rad/s, M=1500 kg, Iz=2420 kgm2, l=2.54 m, a=1.14 m, C, A=44.00

kN/rad (singolo pneumatico), C,P=47.00 kN/rad (singolo pneumatico), V=25 m/s.

b) =0.55 Hz, M=1365 kg, Iz= 2400 kgm2, l=2.58 m, a=0.912 m, C, A=73.00 kN/rad (intero asse), C, P=90.00 kN/rad (intero asse), V=33.3 m/s.

Parte 2: 1) Scarica i dati dall'Intranet (data_hw1.txt, Time (sec), Vel (m/s), Yaw Rate

(deg/s), Longitudinal Accel (m/s2) 2) ) Scrivi una function MATlab che legge il tempo, vehicle yaw rate e vehicle

velocity e restituisce vehicle heading angle (tra 0 e 360 deg) e vehicle acceleration.

3) Scrivi un Matlab SCRIPT che usa la funzione precedente e diagramma vehicle heading, yaw rate, and vehicle speed and longitudinal acceleration versus time. Che manovra sta eseguendo l'autovettura?

4) Scarica i dati dall'Intranet (data_hw2a.txt e data_hw2b.txt, time (s), Longitudinal speed (m/s), angular velocity (rad/s)). Assumi il raggio effettivo di rotolamento uguale a 0.35 m.

a. Per il primo set di dati plotta GPS Velocity e Tire Velocity (hold on). Plotta tire slip vs time. A che cosa dovuta la differenza nei dati?

b. Per il secondo data set, plotta tire slip vs. time, e tire slip vs. Force (mass of the car 1500 kg). Stima la rigidezza longitudinale.

Below is data for the Infiniti G35 4-door sedan. What is the understeer gradient? m =1573 kg (unloaded) a = 1.311 m Cf = 45,000 N/rad/tire Iz = 3200 kgm2 b = 1.539 m Cr = 70,000 N/rad/tire 1) In class we developed the model for slip angle and yaw rate given steer angle. Given the parameters above (for the G35), write a program to simulate the vehicle yaw rate and slip angle as a function of the steer angle and vehicle velocity.

a) Download the TWO G35 data files from the web. Note that you simply calculate the front and rear tire slip angles as a function of the velocity, steer angle, slip angle and yaw rate.

b) Provide clearly labeled plots of the simulated vs. experimental yaw rate vehicle sideslip and tire sideslip angles (two pages at the most). Simulated and experimental plots should be on the same figure (use solid for experimental and dashed for simulated with a legend).

B1) A simple non-linear tire model is the Duggoff Tire model which is described by the following equations:

a) Plot Fy vs. for the Duggoff Tire model. What do you notice is different that the magic tire model?

b) Using the Duggoff Model, repeat problem #1. What coefficient of friction value () did you find seems to fit the data the best.

2) Simulate the G35 performing a step steer input that provides a final yaw rate of 50 deg/s. You can use lsim or step or your simulation for problem #1 to perform the simulation

a) Write a formula to calculate the desired steer angle input. b) Simulate the Step Steer at 15 m/s (plot yaw rate and sideslip angle) c) Simulate the Step Steer at 30 m/s d) Swap the front and rear cornering stiffnesses and move the CG back 20 cm. What

is the new understeer gradient? Repeat parts b and c. What happens? Why? Turn in all 8 plots (clearly labeled) on one page (subplot(4,2,#)) and use >>orient tall Label the pole locations (including n and ) for each run. 3) Repeat problem #2 using the magic tire model from HW#5 OR the Duggoff Tire Model (state which you use). Compare the results to problem #2. B2) Using your non-linear tire model generate phase plane plots for Problem #3

)()tan( fCFy

11

12)(

ifif

f )tan(2

C

Fz

ReinagTypewritten Text

ReinagTypewritten TextParte 3:

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