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Proceedings

Parametrierung eines Integrierten Superelastikreifenmodells und Anwendung in der Gesamtfahrzeugsimulation

Parametrization of an integrated superelastic tyre model and application in the overall vehicle simulation

  1. M.Sc. Arne Pross Lehrstuhl für Maschinenelemente und Technische Logistik, Helmut-Schmidt-Universität, Hamburg
  2. Prof. Dr.-Ing. Rainer Bruns Lehrstuhl für Maschinenelemente und Technische Logistik, Helmut-Schmidt-Universität, Hamburg

Zusammenfassungen

Die Fahr- und Kippstabilität sowie die Schwingungsbelastung auf den Fahrer werden bei Flurförderzeugen erheblich durch die Reifeneigenschaften beeinflusst. Für die detaillierte Beurteilung des dynamischen Fahrzeugverhaltens kommen Mehrkörpersimulationen zum Einsatz, durch die eine genaue Auskunft über das Fahrzeugverhalten getroffen werden kann. Um die Reifeneigenschaften im Rahmen dieser Simulationen realitätsnah abbilden zu können wird ein zuverlässiges und valides Reifenmodell benötigt, welches die auftretenden Kräfte und Momente in die Fahrzeugstruktur einleitet. Hierbei ist von besonderem Interesse, dass die speziellen nichtlinearen Eigenschaften von Flurförderzeugreifen hinsichtlich der Vertikal- und Querdynamik durch das Modell abgebildet werden können. In diesem Beitrag wird ein dreidimensionales, nichtlineares Reifenmodell für Superelastikreifen vorgestellt, mit dem die Fahrdynamik von Flurförderzeugen bei unterschiedlichen Fahrmanövern untersucht werden kann. Nach einer kurzen Beschreibung des grundsätzlichen Modellaufbaus wird auf die Parametrierung des Modells eingegangen, wodurch der theoretische Ansatz an das reale Reifenverhalten angepasst wird. Neben experimentellen Daten werden hierfür Simulationsergebnisse herangezogen, welche durch einen eigenentwickelten strukturmechanischen Ansatz generiert werden. Im Anschluss wird das Reifenmodell durch den Vergleich zwischen Simulations- und Messergebnissen validiert bzw. verifiziert, wodurch die Gültigkeit in verschiedenen Einsatzgebieten überprüft wird.

The driving and tipping stability as well as the vibration load on the driver are considerably influenced by the tyre properties of industrial trucks. Multibody simulations are used for the detailed assessment of dynamic vehicle behaviour, which can provide precise information on vehicle behaviour. In order to be able to realistically reproduce the tyre properties within the framework of these simulations, a reliable and valid tyre model is required which introduces the occurring forces and moments into the vehicle structure. It is of particular interest that the special nonlinear properties of industrial truck tires with regard to vertical and lateral dynamics can be mapped by the model. This paper presents a three-dimensional, nonlinear tire model for superelastic tires that can be used to investigate the driving dynamics of industrial trucks during different driving maneuvers. After a short description of the basic model structure, the parameterization of the model is discussed, whereby the theoretical approach is adapted to the real tire behavior. In addition to experimental data, simulation results are used, which are generated by an own developed structural mechanical approach. The tire model is then validated or verified by comparing the simulation and measurement results, which checks its validity in various areas of application.

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