КОМП'ЮТЕРНЕ МОДЕЛЮВАННЯ ОБ’ЄКТІВ, ЩО ЗМІНЮЮТЬ СВОЮ ФОРМУ В ПРОЦЕСІ РОБОТИ (НА ПРИКЛАДІ ПНЕВМАТИЧНОЇ ШИНИ ТА ГУСЕНИЦІ)

Abstract

Робота продовжує низку попередніх досліджень застосування методів геометричного та комп’ютерного моделювання в галузі комп’ютерного проектування та визначення режимів експлуатації різноманітних машин, механізмів та їх вузлів.

Метою роботи є розробка моделі колеса із пневматичною шиною для дослідження його поведінки, зокрема надання можливості моделювати еластичні об’єкти, та об’єкти із формою, що змінюється в часі (на прикладі гусеничного руху).

Моделювання виконувалось в середовищі Autodesk Inventor, але запропонований підхід може бути використаний в будь якій інший CAD-системі. Були поставлені такі завдання: 1) запропонувати модель шини, яка дозволить їй змінювати свою форму під дією визначеного навантаження з урахуванням тиску повітря та наїзду на задані перешкоди; 2) з’ясувати зв’язки між характеристиками матеріалу шини і заданого тиску повітря в ній та властивостями контактів середовища динамічного моделювання (обертальний, 3D-контакт, пружина-амортизатор-домкрат), таких як жорсткість, коефіцієнт тертя, демпфування; 3) проаналізувати особливості моделювання гусениці.

Такі дослідження, якщо створити модель якнайближче до реального об’єкту, допомагають перевірити, як буде поводитися машина та її складові частини при впливі на неї різних зовнішніх умов, які можуть статися при її реальній роботі, зокрема визначати зміну площі плями контакти шини з дорогою. За результатами проведених досліджень була з’ясована необхідність обов’язкового використання мови програмування (VBA, iLogic) для запобігання рутинній праці по завданню подібних контактів та їх властивостей великої кількості множини однакових елементів.