7.8 Общее описание модели колеса «шина-EULER-M1»
В данной расчетной модели колеса шина представляет собой механическую систему, включающую жесткое безмассовое кольцо брекера, упруго связанное с ободом колеса и взаимодействующее с опорной поверхностью. Структурная схема взаимодействия модели колеса «шина-EULER-M1» с опорной поверхностью приведена на рис. 1.
Рис. 1. Структурная схема взаимодействия модели колеса «шина-EULER-M1»
с опорной поверхностью
В данной модели колеса, в отличие от модели «шина-EULER-M3», звено кольца брекера безмассовое. Кольцо обладает одной степенью свободы: оно может поворачиваться вокруг оси перпендикулярной плоскости контакта колеса и опорной поверхности.
Шина равномерно разбивается на дискретные элементы по ширине и окружности шины. Эти элементы можно интерпретировать как ворсинки «щетки». В модели принято, что элементы обладают упругими свойствами во всех направлениях и могут деформироваться независимо от соседних элементов. Внешняя сторона элементов шины (протектор) сцепляется с опорной поверхностью силами трения. Силы, действующие на элементы со стороны опорной поверхности, передаются на кольцо.
Для расчета сил трения в контакте колеса с опорной поверхностью, она заменяется эквивалентной плоскостью, представляющей собой опорную плоскость, создающую такие же статические реакции, что и исходная опорная поверхность. При расчете контактного взаимодействия колеса с опорной поверхностью используется гипотеза квазистационарности качения колеса.
Схема функционирования модели показана на рис. 2.
В качестве входных данных для модели используются следующие параметры:
− положение центра обода в неподвижной системе координат
(радиус-вектор 
);
);− угловая ориентации обода в неподвижной системе координат (вектор параметров углового положения 
);
);− линейная 
и угловая 
скорости обода в неподвижной системе координат;
и угловая скорости обода в неподвижной системе координат;− форма опорной поверхности, которая включает параметры положения и скорости элементарных площадок опорной поверхности в неподвижной системе координат, а также формы контактных поверхностей этих площадок;
− фрикционные свойства опорной поверхности;
− геометрические, упругие и диссипативные параметры шины.
Рис. 2. Схема функционирования модели взаимодействия
шины с опорной поверхностью
В модели рассчитываются следующие силовые факторы, действующие на шину со стороны опорной поверхности:
− 
– вектор статической реакции опорной поверхности с учетом демпфирования;
– вектор статической реакции опорной поверхности с учетом демпфирования;− 
– вектор статического момента реакции опорной поверхности относительно центра обода;
– вектор статического момента реакции опорной поверхности относительно центра обода;− 
– вектор момента сопротивления качению;
– вектор момента сопротивления качению;− 
– вектор продольной реакции эквивалентной плоскости;
– вектор продольной реакции эквивалентной плоскости;− 
– вектор боковой реакции эквивалентной плоскости;
– вектор боковой реакции эквивалентной плоскости;− 
– вектор стабилизирующего момента эквивалентной плоскости относительно центра пятна контакта.
– вектор стабилизирующего момента эквивалентной плоскости относительно центра пятна контакта.В модели также рассчитываются силы, действующие на опорную поверхность. Если элементарные площадки опорной поверхности принадлежат разным звеньям механической системы, то итоговые силовые факторы распределяются по всем звеньям дороги, находящимся в контакте с шиной.
На рис. 3 приведена блок-схема расчета взаимодействия шины с опорной поверхностью.
Рис. 3. Последовательность расчета взаимодействия шины с опорной поверхностью