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System Modeler

Génie mécanique

Utilisez System Modeler pour modéliser et simuler des problèmes de dynamique, y compris des mécanismes et des machines avec des comportements cinématiques, dynamiques et thermiques. Étudiez et résolvez les problèmes de vibration.

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Voiture glissante

L’examen des différentes configurations de roues de voiture est essentiel pour évaluer si une certaine roue est adaptée à la conduite sur un terrain donné. Le modèle présenté ici examine différents types de roues interagissant avec différents types de sol.

Pour exécuter cet exemple, il vous faut

les dernières versions de System Modeler et Mathematica.

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Le modèle

La modélisation de l’interaction entre une roue de voiture et le sol nécessite l’utilisation de différents coefficients de frottement pour différentes combinaisons de pneus et de surfaces. Par exemple, un pneu d’été sur asphalte sec pourrait avoir un coefficient de frottement de 0,9, tandis que le même pneu sur glace aurait un coefficient de frottement d’environ 0,1. En plus du coefficient de frottement, pratiquement tout le reste du pneu peut également être différent. Par exemple, le rayon, la masse et même le modèle de frottement peuvent être différents. Pour modéliser ce problème efficacement, un modèle a été mis en place dans un environnement planaire (basé sur le modèle TwoTrackWithDifferentialGear de la bibliothèque PlanarMechanics) avec un modèle de roue remplaçable. En changeant ce modèle de roue, les quatre modèles roue-sol sont remplacés instantanément, tandis que le reste du modèle reste le même. Le modèle examine le comportement de la voiture lors d’un virage serré.

Un banc d’essai virtuel pour la voiture. Toutes les composantes du modèle sont disponibles dans la bibliothèque PlanarMechanics, associées à cet exemple téléchargeable. Au bas de l’image, un menu déroulant est affiché et permet de redéclarer le modèle de roue utilisé dans la voiture.

Changez rapidement tous les pneus en même temps

Utilisez un menu déroulant de configurations de roues pour personnaliser votre modèle.

Résultats de la simulation

Pour voir la différence entre les deux scénarios, vous pouvez simuler deux cas différents et examiner l’animation (comme dans la vidéo suivante). Dans les deux scénarios, la voiture accélère, avance tout droit, puis effectue un virage serré après 7 secondes. Le scénario avec des pneus d’été sur l’asphalte peut effectuer cela sans problème, tandis que les pneus d’été sur la glace commencent à glisser presque instantanément.

Comparez deux scénarios différents : la vidéo de gauche avec une voiture ayant des pneus d’été sur l’asphalte, et la vidéo de droite avec une voiture ayant des pneus d’été sur la glace. Vous pouvez voir des traces du mouvement des pneus tout au long de la simulation.
Résultat de l’animation des deux scénarios. Le pneu d’été sur asphalte est représenté à gauche et le pneu d’été sur glace est représenté à droite. Les pneus portent des traces pour montrer leur position au fil du temps.

Interaction entre la roue et le sol sur le modèle dans System Modeler

Utilisez des modèles remplaçables pour passer rapidement d’une configuration à une autre dans votre modèle.

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