4.1 Шина
Данный элемент описывает силовое взаимодействие между колесом с эластичной шиной и твердой опорной поверхностью произвольного вида.Силовое взаимодействие осуществляется между дорогой и звеном обода колеса. Общий вид силового элемента представлен на рис. 2.
Рис. 2. Шина
Синтаксис метода создания
tire2(Road, Rim, Center, Axis, TireParams, tireRing=…, valueAveragingSys=…, work=..., color=..., visible=...)
Обязательные позиционные параметры метода
road Road
Имя дороги, по которой осуществляется качение колеса. Дорога должна быть создана одним из методов, задающих твердую опорную поверхность.
body Rim
point Center
Исходная точка, задающая центр колеса. Копия этой точки Center* прикрепляется к звену Rim. Точка Center* задает центр вращения колеса в процессе движения исследуемого механизма.
vector Axis
Исходный вектор, задающий направление нормали теоретической центральной плоскости вращения колеса. Копия этого вектора Axis* прикрепляется к звену Rim. Вектор Axis* задает направление нормали плоскости вращения колеса в процессе движения исследуемого механизма.
template TireParams
Шаблон параметров модели взаимодействия эластичной шины с твердой опорной поверхностью.
Необязательные именованные параметры метода
tireRing = bodyИмя звена – кольцо брекера. По умолчанию звено кольца брекера не задается, что соответствует моделям колеса «шина-EULER-M1» и «шина-EULER-M2» (tireModel = [M1:/M2:]). Если пользователь явно задает значение параметра tireRing, а в шаблоне параметры шины задано значение tireModel = [M1:/M2:], то при создании модели звенья Rim и tireRing будут жестко соединены между собой.
Для реализации модели колеса «шина-EULER-M3» пользователь должен явно задать значение параметра tireRing, а в шаблоне параметры шины задать tireModel = M3:. Если звено кольца брекера не задано (или оно скреплено со звеном обода колеса Rim неразрушаемым жестким соединением), а в шаблоне параметры шины задано tireModel = M3:, то диагностируется ошибка.
valueAveragingSys = scalar [-]Количество шагов интегрирования, используемых для усреднения значения системных датчиков объекта. Значение 0 соответствует отсутствию усреднения. По умолчанию valueAveragingSys = 3.
Параметры являются общими для всех методов создания силовых элементов и описаны в пункте «Необязательные именованные параметры всех методов создания» общей части раздела «Силовой элемент (force)» главы «Основные объекты» в книге «Описание объектов многокомпонентной механической системы».
Описание
В данном силовом элементе для определения характеристик пятна контакта и кинематических параметров движения колеса используется модель взаимодействия “колесо-дорога”, которая схематично представлена на рис. 3. В каждый момент времени в процессе численного интегрирования параметров движения определяется зона контакта шины с поверхностью качения. Эта зона, в общем случае, может быть неодносвязной и располагаться в пространстве произвольным образом. Затем, на основании анализа зоны контакта, определяется эквивалентная плоскость контакта, которая с наилучшим приближением создает такие же реакции, какие действуют на колесо на исходной поверхности контакта.
Эквивалентная плоскость контакта используется для определения кинематических параметров движения колеса. К таковым относятся угол наклона, угол увода, кривизна следа качения, и т.д.
В модели рассчитываются шесть составляющих силового воздействия деформируемой опорной поверхности на колесо с эластичной шиной:
− нормальная сила;
− боковая сила;
− продольная сила;
− стабилизирующий момент;
− восстанавливающий момент;
− момент сопротивления качению.
Силовые факторы и кинематические параметры колеса выводятся в системе координат узла пятна контакта 
(рис. 3).
(рис. 3).
Рис. 3. Модель взаимодействия «колесо-дорога»
Этот узел определяется в каждый момент времени следующим образом:
1. Точка 
, задающая центр узла, является геометрическим центром пятна контакта;
, задающая центр узла, является геометрическим центром пятна контакта;2. Ось 
перпендикулярна эквивалентной плоскости контакта и направлена от точки 
в сторону центра колеса;
перпендикулярна эквивалентной плоскости контакта и направлена от точки в сторону центра колеса;3. Ось 
совпадает с проекцией вектора нормали теоретической центральной плоскости вращения колеса на эквивалентную плоскость контакта;
совпадает с проекцией вектора нормали теоретической центральной плоскости вращения колеса на эквивалентную плоскость контакта;4. Ось 
дополняет узел до правой системы координат и лежит в эквивалентной плоскости контакта.
дополняет узел до правой системы координат и лежит в эквивалентной плоскости контакта.Коэффициент продольного проскальзывания колеса вычисляется по формуле:
,где 
– радиус качения колеса без проскальзывания;
– радиус качения колеса без проскальзывания;
, 
– проекции линейной и угловой скорости обода колеса на оси 
и Axis* соответственно.Внутренние системные объекты
sensor delta [deg]
Угол увода колеса.
sensor gamma [deg]
Угол наклона колеса.
sensor Sx [ ]
Коэффициент продольного проскальзывания колеса.
sensor Rx [N]
Продольная реакция опорной поверхности.
sensor Ry [N]
Боковая реакция опорной поверхности.
sensor Rz [N]
Нормальная реакция опорной поверхности.
sensor Mx [Nm]
Восстанавливающий момент.
sensor My [Nm]
Момент сопротивления качению.
sensor Mz [Nm]
Стабилизирующий момент.
sensor hz [m]
Нормальная деформация шины эквивалентной плоскостью контакта. При отсутствии контакта шины с опорной поверхностью значение датчика равно 0 [m].
sensor RASlide [-]
Относительная площадь проскальзывания в пятне контакта.