Home    Reference Manual    Return   

Automatic vehicle design

• Vi har sedan länge haft möjligheten att göra matematiska modeller av verkligheten. Isaak Newton uppfann differentialkalkylen och integralkalkylen redan i början av 1700-talet.

• I början på 1970-talet började datorerna bli så kraftiga att det möjliggjorde att enkla mekaniska problem kunde modelleras i dator.

• Idag börjar datorerna bli så snabba så vi kan börja försöka göra de till fordonskonstruktörer.

Jag tänkte i mitt föredrag berätta om tre olika exempel där automatisk fordonskonstruktion kan förekomma eller förekommer.

• Skapa ett fordon utgående från handberäkningsmetoder och tumregler.

• Beräkna kritisk hastighet.

• Skapa ett fordon utgående från en totaloptimering av fordonet.

• I GENSYS finns ett program som heter PREDAT.

• Till PREDAT finns huvudsakligen tre indatafiler:
  • Huvudindatafil
  • Geometrifil
  • Fil innehållande tumregler, krav och önskemål.

• Utdata från PREDAT är en fodat-fil som innehåller en komplett fordonsmodell.

• Manuell metod för beräkning av kritisk hastighet:
  • Excitera fordonet med hjälp av kraftiga spårfel.
  • Låt fordonet rulla ut på idealt spår
  • Plotta hjulparets laterala hastighet som funktion av tiden. Bedöm med ögonmått om svängningarna klingar av eller inte.

• Automatisk metod för beräkning av kritisk hastighet:
  • Excitera fordonet med hjälp av kraftiga spårfel.
  • Låt fordonet rulla ut på idealt spår i minst 7 [s]
  • Beräkna RMS-värdet hos hjulparets laterala hastighet under simuleringens sista sekund.
  • Beräkna en målfunktion att minimera. I exemplet har målfunktion tecknats på följande sätt:
    Vampl= 1.e8 / vkmh**4 + axl_111.vyRMS + axl_112.vyRMS + axl_121.vyRMS + axl_122.vyRMS

• Optimeringen måste bestå av flera samtidiga körfall
  • Kurvspår - Rakspår
  • Olika spårfel
  • Tomlast - Fullast
  • Olika friktionskoefficienter, hjulprofiler, rälsprofiler.

• Fordonet måste uppfylla vissa krav
  • Max hjulavlastning på skevt spår
  • Max 2m-filterad spårförskjutningskraft
  • Max flänsklättringskvot
  • Max strömavtagarsvaj
  • Vältningsrisk vid sidvind
  • Krav på min. komfort

• Olika egenskaper att optimera på
  • Bästa överlag medelkomfort
  • Minsta vikt
  • Optimera bort komponenter

• Möjlighet att förkorta den totala konstruktionstiden av ett fordon.

• Alla fordon blir enhetligt dimensionerade.

• Mindre risk att viktig analys missas.

• Optimeringsmetoder kan ge ovanliga lösningar.