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2016 | Buch

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Ein universelles Fahrbahnmodell für die Fahrdynamiksimulation

verfasst von: Andreas Wiesebrock

Verlag: Springer Fachmedien Wiesbaden

Buchreihe : Wissenschaftliche Reihe Fahrzeugtechnik Universität Stuttgart

Enthalten in: Springer Professional "Wirtschaft+Technik" , Springer Professional "Technik" , Springer Professional "Wirtschaft"

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Über dieses Buch

Andreas Wiesebrock zeigt wesentliche Erweiterungsansätze bei der Modellierung der Fahrbahn für den Einsatz in unterschiedlich komplexen fahrdynamischen Anwendungsfällen. Durch Verwendung einer verallgemeinerten Interpolationsmethodik kann der Autor nahezu jede beliebige Fahrbahnoberfläche mit geringem Rechenaufwand und Speicherbedarf darstellen. Er zeigt diese und weitere Vorteile des universellen Fahrbahnmodells in mehreren Anwendungsfällen auf.

Inhaltsverzeichnis

Frontmatter
Chapter 1. Einleitung
Zusammenfassung
Die Fahrdynamiksimulation ist heute wesentlicher Bestandteil der Fahrzeugentwicklung. Steigende Anforderungen an Sicherheit, Effizienz und Komfort, kürzer werdende Entwicklungszyklen sowie der zunehmende Anteil mechatronischer Systeme im Kraftfahrzeug erfordern immer häufiger den Einsatz der Simulation des Fahrverhaltens. Hierzu werden häufig Mehrkörpersimulationsmodelle eingesetzt und die Fahrzeugteilsysteme und Komponenten durch Starrkörper abgebildet, die mit verschiedenen Gelenktypen gekoppelt sind.
Andreas Wiesebrock
Chapter 2. Grundlagen
Zusammenfassung
Bei der Betrachtung der unterschiedlichen Teilsysteme in der Fahrdynamiksimulation ist es sinnvoll, verschiedene Koordinatensysteme und Referenzpunkte festzulegen, um die Berechnung der erforderlichen Kinematikgrößen zu vereinfachen, vgl. [14].
Andreas Wiesebrock
Chapter 3. Fahrbahnmodellierung
Zusammenfassung
Die Fahrbahn wird in den heute verfügbaren Fahrdynamiksimulationen (vgl. Tabelle 1.2) meist als ideal starr betrachtet, die untrennbar mit dem Inertial-system verbunden ist. Zur Simulation von Prüfständen mit bewegten Fahrbahnen erfolgt im Rahmen dieser Arbeit die Kopplung des Fahrbahnmodells an einen beliebigen, massebehafteten starren Körper, der ebenfalls Teil der Simulationsumgebung ist.
Andreas Wiesebrock
Chapter 4. Fahrbahnparametrisierung
Zusammenfassung
Kapitel 3 hat gezeigt, dass zur Beschreibung von Fahrbahnoberflächen die NURBS-Flächen als Approximationsmethode geeignet sind und gegenüber anderen Interpolationsarten wesentliche Vorteile bieten.
Andreas Wiesebrock
Chapter 5. Implementierung
Zusammenfassung
Zur Simulation des Fahrverhaltens existieren eine Vielzahl an Softwarelösungen, siehe z.B. [1] und [11]. Die Implementierung des in Kapitel 3 und 4 vorgestellten Fahrbahnmodells erfolgte exemplarisch in die Simulationsumgebung Simpack. Funktionen zur Erzeugung, Darstellung und Speicherung unterschiedlicher Fahrbahnarten wurden in eine Matlab-Entwicklungsumgebung integriert und stehen dem Benutzer als kommandozeilenbasierte Funktionsbibliothek sowie als grafische Benutzeroberfläche zur Verfügung, vgl. Abbildung 5.1 oben.
Andreas Wiesebrock
Chapter 6. Anwendung
Zusammenfassung
Das in den vorangegangenen Kapiteln beschriebene, relativkinematische Fahrbahnmodell mit NURBS-Fahrbahnoberflächen und dem zur Kontaktpunktbestimmung eingesetzten, gradientenbasierten Optimierungsverfahren konnte bereits in zahlreichen Anwendungsfällen eingesetzt werden, [34], [35]. Die Vorteile dieses universellen Fahrbahnmodells zeigen sich insbesondere in den vielfältigen Anwendungsmöglichkeiten.
Andreas Wiesebrock
Chapter 7. Schlussfolgerungen und Ausblick
Zusammenfassung
Die dargestellten Anwendungsbeispiele haben gezeigt, dass das vorgestellte universelle Fahrbahnmodell für die Simulation systemdynamischer Fahrzeugmodelle und räumlicher Mehrkörpersimulationsmodelle bis zu einem Frequenzinhalt von 30Hz geeignet ist. Durch die durchgängige Betrachtung der Relativkinematik können neben statischen Fahrbahnen auch bewegte Prüfstände simuliert und deren Rückwirkungen betrachtet werden.
Andreas Wiesebrock
Backmatter
Metadaten
Titel
Ein universelles Fahrbahnmodell für die Fahrdynamiksimulation
verfasst von
Andreas Wiesebrock
Copyright-Jahr
2016
Electronic ISBN
978-3-658-15613-8
Print ISBN
978-3-658-15612-1
DOI
https://doi.org/10.1007/978-3-658-15613-8

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