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在Simpack中牵引扭矩与运行阻力的施加方法及函数应用

1年前浏览7301
在做整车传动系统动力学时,需要对电机转子施加扭矩,通过传动链,将扭矩施加到轮对上模拟启动工况。启动之后,如果想把车速稳定在某个速度下,需要添加运行阻力,使整车牵引力与整车运行阻力相等,速度才能稳定下来。这要分两种情况:
(一)如果同时具有牵引扭矩、阻力曲线,同时输入这两曲线,会自动得到稳定的速度(这个速度不是人为设置的);
(二)如果只有牵引扭矩曲线,需要人为添加阻力,使得该阻力与该速度下(这个速度是我们设置的)的整车轮周牵引力相等。
本文就是基于第二种情况来开展的。

首先掌握阻力计算方法:

(1)  查找牵引扭矩曲线,找到该速度(比如50km/h)下对应的电机扭矩:T=1993.37Nm,对应的牵引力:T * 4.35 /0.42 = 20645.67N(4.35为速比,0.42为车轮半径),比如为使速度平稳在50km/h,需添加阻力:20645.67N,在什么时候添加这个阻力,很关键!!(步骤(2)就是解决这个问题)
(2)  先不加阻力,让车在牵引扭矩曲线下运行起来,计算完成后,看车速与时间曲线,找到在哪个时刻速度达到50km/h,比如在16.87s到达50km/h。
(3)  阻力一开始为0,到达16.87s时施加阻力20645.67N,车速会一直稳定在50km/h。
其次在Simpack中设置:
(4)  建立Input Function函数,把牵引扭矩曲线导入,命名为$I_Torque。

(5)  根据步骤(3)建立Input Function函数,创建阻力曲线,命名为$I_zuli。

提交计算,可以发现车速会稳定在50km/h。

如果想让车速稳定在50km/h一段时间后(比如16.87s-25s),继续加速,加速度到60km/h,再稳定一段时间。按以下步骤继续设置:

(6)  按照上述的阻力曲线计算一次,观察计算结果,查看哪个时刻速度达到60km/h,通过计算发现在32.26s速度达到60km/h,查找该时刻下的电机扭矩,根据步骤(1)计算出阻力,阻力17204.72N。在32.26s-42s施加该阻力,使该段时间内车速稳定在60km/h。更新阻力曲线。


(7)  如果要使速度进一步加速至70km/h,并稳定一段时间(比如10s)。按照步骤(6)进行更新阻力曲线。

(8)  建立扭矩与速度的表达式$X_Torque。利用软件内置函数IFCTNX使电机转矩随着速度变化而变化(VX表示提取x方向速度,乘以3.6是把速度单位换成km/h,与牵引曲线单位一致)。

(9)   建立阻力与时间的表达式$X_zu_li。利用内置函数IFCTNX使阻力随着时间变化而变化(TIME表示提取时间)

(10)  创建扭矩。在电机与电机转子之间建立50号力元,设置绕x轴力矩,填入力矩表达式$X_Torque。

(11)  创建阻力。在大地与车体之间建立之间建立50号力元,设置x方向阻力,填入阻力表达式$X_zu_li。

(12)  提交计算,观察车速随时间曲线,发现车速在50km/h、60km/h、70km/h都保持了一段匀速。

这样就可以提取传动系统(或者整车)在各个速度下的振动响应。




多学科优化NVH轨道交通其他耦合振动多体动力学Simpack
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首次发布时间:2023-02-17
最近编辑:1年前
CAE与Dynamics学习之友
博士 乾坤未定,你我皆是黑马
获赞 26粉丝 66文章 32课程 0
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1条评论
心驰
签名征集中
10月前
博主我可以私聊你吗?有一些问题像你请教一下
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