Mittwoch, 1. Februar 2017
Mittwoch, 1. Februar 2017
Simulationsmodell Radaufhängung Feder-Dämpfer-Kombination
Ein einfaches Simulink-Modell lässt sich anhand einer Radaufhängung aufbauen. Dabei hat das Rad eine Masse die über eine Feder und einen parallel geschalteten Dämpfer die Radlast der Karosserie trägt.
Der erste Schritt bei der Modellierung ist das Aufstellen der Differentialgleichungen für jede Masse. Hier ist es einfach da es nur die Radmasse gibt.
Die Straßenanregung wird hier über eine Wegauslenkung mittels eines Puls-Generators vorgenommen. Die statische Radeinfederung aufgrund der Radlast ist hier ebenfalls mit berücksichtigt, wenngleich diese keinen Einfluss auf die Amplitude der Schwinungsantwort hat, sondern lediglich eine Nullpunktsverschiebung bewirkt.
Alternativ kann auch ein einmaliges „Schlagloch“ als Anregung auf das Modell gegeben werden, dann kann man das Abklingen der Schwingung sehr schön sehen. Wird das Dämpferglied weggenommen, bleibt die Schwingung erhalten und baut sich nicht mehr ab. Das ist unrealistisch, aber es kann auch mit verschiedenen Dämpferwerten experimentiert werden.
Oben ist der Verlauf der Pulsanregung durch die Straße dargestellt, unten die Kräfte im Dämpfer und der Feder.
Bei der Auswertung wird einmal mit der Federkonstante c_feder_1=33333 N/m gerechnet (harte Feder), anschließend wird die Steifigkeit auf 1/4 auf c_feder_2=8333 N/m gesenkt.
Wie man sieht bewirkt eine weichere Feder eine max. Beschleunigungsdelta von 3,4 g, die harte Feder ca. 16 g.