<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<!DOCTYPE article PUBLIC "-//NLM//DTD JATS (Z39.96) Journal Publishing DTD v1.3 20210610//EN" "JATS-journalpublishing1-3.dtd">
<article article-type="research-article" dtd-version="1.3" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink" xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance" xml:lang="ru"><front><journal-meta><journal-id journal-id-type="publisher-id">nami</journal-id><journal-title-group><journal-title xml:lang="ru">Труды НАМИ</journal-title><trans-title-group xml:lang="en"><trans-title>Trudy NAMI</trans-title></trans-title-group></journal-title-group><issn pub-type="ppub">0135-3152</issn><publisher><publisher-name>ФГУП «НАМИ»</publisher-name></publisher></journal-meta><article-meta><article-id pub-id-type="doi">10.51187/0135-3152-2021-2-46-57</article-id><article-id custom-type="elpub" pub-id-type="custom">nami-173</article-id><article-categories><subj-group subj-group-type="heading"><subject>Research Article</subject></subj-group><subj-group subj-group-type="section-heading" xml:lang="ru"><subject>АВТОМОБИЛЕСТРОЕНИЕ</subject></subj-group><subj-group subj-group-type="section-heading" xml:lang="en"><subject>AUTOMOBILE DEVELOPMENT</subject></subj-group></article-categories><title-group><article-title>Разработка методики создания динамической математической модели квадрицикла для расчёта на ранних стадиях проектирования нагрузок, действующих на раму и ходовую часть</article-title><trans-title-group xml:lang="en"><trans-title>Development of a quadricycle dynamic mathematical model methodology to calculate early design stages loads on the frame and chassis</trans-title></trans-title-group></title-group><contrib-group><contrib contrib-type="author" corresp="yes"><name-alternatives><name name-style="eastern" xml:lang="ru"><surname>Вдовин</surname><given-names>Д. С.</given-names></name><name name-style="western" xml:lang="en"><surname>Vdovin</surname><given-names>D. S.</given-names></name></name-alternatives><bio xml:lang="ru"><p>Вдовин Денис Сергеевич, канд. техн. наук, доцент, кафедра СМ-10 «Колёсные машины»</p><p>Москва 105005</p></bio><bio xml:lang="en"><p>PhD (Eng), associate professor, Department "Wheeled vehicles"</p><p>Moscow 105005</p></bio><email xlink:type="simple">vdovinsky@mail.ru</email><xref ref-type="aff" rid="aff-1"/></contrib><contrib contrib-type="author" corresp="yes"><name-alternatives><name name-style="eastern" xml:lang="ru"><surname>Чичекин</surname><given-names>И. В.</given-names></name><name name-style="western" xml:lang="en"><surname>Chichekin</surname><given-names>I. V.</given-names></name></name-alternatives><bio xml:lang="ru"><p>Чичекин Илья Викторович, канд. техн. наук, доцент, кафедра СМ-10 «Колёсные машины»</p><p>Москва 105005</p></bio><bio xml:lang="en"><p>PhD (Eng), associate professor, Department "Wheeled vehicles"</p><p>Moscow 105005</p></bio><email xlink:type="simple">hiv2@mail.ru</email><xref ref-type="aff" rid="aff-1"/></contrib><contrib contrib-type="author" corresp="yes"><name-alternatives><name name-style="eastern" xml:lang="ru"><surname>Левенков</surname><given-names>Я. Ю.</given-names></name><name name-style="western" xml:lang="en"><surname>Levenkov</surname><given-names>Ya. Yu.</given-names></name></name-alternatives><bio xml:lang="ru"><p>Левенков Ярослав Юрьевич, канд. техн. наук, доцент, кафедра СМ-10 «Колёсные машины»</p><p>Москва 105005</p></bio><bio xml:lang="en"><p>PhD (Eng), associate professor, Department "Wheeled vehicles"</p><p>Moscow 105005</p></bio><email xlink:type="simple">lique87@mail.ru</email><xref ref-type="aff" rid="aff-1"/></contrib><contrib contrib-type="author" corresp="yes"><name-alternatives><name name-style="eastern" xml:lang="ru"><surname>Фоминых</surname><given-names>А. Б.</given-names></name><name name-style="western" xml:lang="en"><surname>Fominykh</surname><given-names>A. B.</given-names></name></name-alternatives><bio xml:lang="ru"><p>Фоминых Александр Борисович, канд. техн. наук, доцент, кафедра СМ-10 «Колёсные машины»</p><p>Москва 105005</p></bio><bio xml:lang="en"><p>PhD (Eng), associate professor, Department "Wheeled vehicles"</p><p>Moscow 105005</p><p> </p></bio><email xlink:type="simple">fab@bmstu.ru</email><xref ref-type="aff" rid="aff-1"/></contrib></contrib-group><aff-alternatives id="aff-1"><aff xml:lang="ru"><institution>Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Московский государственный технический университет имени Н. Э. Баумана (национальный исследовательский университет)»</institution><country>Россия</country></aff><aff xml:lang="en"><institution>Bauman Moscow State Technical University</institution><country>Russian Federation</country></aff></aff-alternatives><pub-date pub-type="collection"><year>2021</year></pub-date><pub-date pub-type="epub"><day>14</day><month>07</month><year>2021</year></pub-date><volume>0</volume><issue>2</issue><fpage>46</fpage><lpage>57</lpage><permissions><copyright-statement>Copyright &amp;#x00A9; Вдовин Д.С., Чичекин И.В., Левенков Я.Ю., Фоминых А.Б., 2021</copyright-statement><copyright-year>2021</copyright-year><copyright-holder xml:lang="ru">Вдовин Д.С., Чичекин И.В., Левенков Я.Ю., Фоминых А.Б.</copyright-holder><copyright-holder xml:lang="en">Vdovin D.S., Chichekin I.V., Levenkov Y.Y., Fominykh A.B.</copyright-holder><license xml:lang="ru" license-type="creative-commons-attribution" xlink:href="https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/" xlink:type="simple"><license-p>Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.</license-p></license><license xml:lang="en" license-type="creative-commons-attribution" xlink:href="https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/" xlink:type="simple"><license-p>This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.</license-p></license></permissions><self-uri xlink:href="https://nami.elpub.ru/jour/article/view/173">https://nami.elpub.ru/jour/article/view/173</self-uri><abstract><p>Введение (постановка задачи и актуальность). Для создания конкурентоспособных транспортных средств в современных условиях важно иметь возможность определять нагрузки,возникающие в их силовых элементах на ранних стадиях проектирования. Создание динамических математических моделей транспортных средств позволяет решить данную задачу.</p><sec><title>Цель исследования</title><p>Цель исследования: разработка методики создания динамической математической модели квадрицикла, позволяющей определять нагрузки, действующие на его силовые элементы для заданных условий эксплуатации.</p></sec><sec><title>Методология и методы</title><p>Методология и методы. В статье представлена методика создания динамической математической модели колёсной машины (квадрицикла) с использованием математической модели, созданной в программе моделирования динамики твёрдых тел, экспериментального исследования реального объекта для верификации математической модели и показан пример прочностного расчёта рамы с использованием нагрузок, полученных в результате компьютерного моделирования.</p><p>Результаты и научная новизна. На примере утилитарного квадрицикла представлены основные этапы разработки его динамической математической модели, учитывающие особенности конструкции и условия эксплуатации. Выявлены основные исходные данные, необходимые для создания динамической математической модели мотовездехода. Для подтверждения адекватности разработанной динамической модели проведена серия экспериментов на полигоне. Результаты, полученные с помощью моделирования и после сравнения с экспериментальными данными, имеют высокую сходимость, что свидетельствует об адекватности разработанной динамической модели мотовездехода.</p></sec><sec><title>Практическая значимость</title><p>Практическая значимость. Представленная методика позволяет проводить виртуальные эксперименты для определения нагрузок, действующих на основные элементы конструкции, для последующих прочностных, оптимизационных расчётов и расчётов долговечности.</p></sec></abstract><trans-abstract xml:lang="en"><p>Introduction (problem statement and relevance). To create a competitive vehicle in modern conditions, it is important to be able to determine its power elements loads at the early stages of design. A vehicle dynamic mathematical models allows you to solve this problem.</p><p>The purpose of the study was to develop a dynamic mathematical model methodology of a quadricycle to determine its power elements loads under given operating conditions.</p><p>Methodology and research methods. The article presents a dynamic mathematical model of a wheeled vehicle (quadricycle) technique using a created mathematical model within a solids dynamics modeling program and a real object experimental study to verify the mathematical model with an example of the obtained frame strength calculation under computer simulation loads.</p><p>Scientific novelty and results. In the article the main stages of an utility quadricycle development and its dynamic mathematical model have been presented taking into account its design features and operating conditions. The main initial data necessary for creating an all-terrain vehicle dynamic mathematical model were identified. To confirm the developed dynamic model adequacy, a series of test site experiments was carried out. The obtained simulated results having been compared to the experimental data were highly convergent, which indicated the adequacy of the developed dynamic model of the ATV.</p><p>Practical significance. The technique presented in the article allows to carry out virtual experiments to determine the main structural elements loads for subsequent strength, optimization and durability calculations.</p></trans-abstract><kwd-group xml:lang="ru"><kwd>расчёт на прочность</kwd><kwd>квадрицикл</kwd><kwd>нагрузочные режимы</kwd><kwd>метод конечных элементов</kwd><kwd>нагрузки</kwd><kwd>несущая система</kwd><kwd>динамика твёрдых тел</kwd><kwd>виртуальный прототип</kwd><kwd>динамическая&#13;
математическая модель</kwd></kwd-group><kwd-group xml:lang="en"><kwd>strength analysis</kwd><kwd>quadricycle</kwd><kwd>load modes</kwd><kwd>finite element method</kwd><kwd>loads</kwd><kwd>load-carrying system</kwd><kwd>rigid bodies dynamics</kwd><kwd>virtual prototype</kwd><kwd>dynamic mathematical model</kwd></kwd-group></article-meta></front><back><ref-list><title>References</title><ref id="cit1"><label>1</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Характеристики квадрицикла РМ 650-2. URL: http: //go-rm.ru/rm650-2_data.html (дата обращения 01.04.2021).</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">[Parameters of the PM 650-2 ATV]. Aviable at: http://go-rm.ru/rm650-2_data.html (accessed 01 April 2021). (In Russian)</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit2"><label>2</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Кушвид Р. П. Шасси автомобиля. Конструкция и элементы расчёта: учебник. - М.: МГИУ, 2014. - 555 с.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Kushvid R. P. [Vehicle chassis. Design and elements of calculation: textbook]. Moscow, MGIU Publ., 2014. 555 p. (In Russian)</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit3"><label>3</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Проектирование полноприводных колёсных машин: Учебник для вузов: В 3 т. / Б. А. Афанасьев, Б. Н. Белоусов, Г. И. Гладов и др.; Под ред. А. А. Полунгяна. - М.: Изд-во МГТУ им. Н. Э. Баумана, 2008.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Afanas'ev B. A., Belousov B. N., Gladov G. I. et al. [Design of all-wheel drive vehicles: Textbook for universities: In 3 volumes. Ed. by Polungyan A. A.]. Moscow, BMSTU Publ., 2008. (In Russian)</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit4"><label>4</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Ryan R. R. ADAMS // In Supplement to Vehicle System Dynamics. - 1993. - Vol. 22. - P. 144-152.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Ryan R. R. ADAMS. In Supplement to Vehicle System Dynamics, 1993, vol. 22, pp. 144-152.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit5"><label>5</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Kotiev G. O., Padalkin B. V., Kartashov A. B., Dyakov A. S. Designs and development of Russian scientific schools in the field of cross-country ground vehicles building // ARPN Journal of Engineering and Applied Sciences. - 2017. - Vol. 12. - No. 4. - P. 1064-1071.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Kotiev G. O., Padalkin B. V., Kartashov A. B., Dyakov A. S. Designs and development of Russian scientific schools in the field of cross-country ground vehicles building. ARPN Journal of Engineering and Applied Sciences, 2017, vol. 12, no. 4, pp. 1064-1071.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit6"><label>6</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Горелов В. А., Падалкин Б. В., Чудаков О. И. Математическая модель прямолинейного движения по деформируемой опорной поверхности двухзвенного седельного автопоезда с активным полуприцепным звеном // Вестник Московского государственного технического университета им. Н. Э. Баумана. Серия Машиностроение. - 2017. - № 2 (113). - С. 121-138.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Gorelov V. A., Padalkin B. V., Chudakov O. I. [Mathematical model of linear motion on the deformable supporting surface of the two-link road train with an active semitrailer]. Vestnik Moskovskogo gosudarstvennogo tekhnicheskogo universiteta im. N.E. Baumana. Seriya Mashinostroenie, 2017, no. 2 (113), pp. 121-138. (In Russian)</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit7"><label>7</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Dempsey M., Fish G., Juan Gabriel Delgado Beltran J. G. D. High fidelity multibody vehicle dynamics models for driver-in-the-loop simulators / Proceedings of the 11th International Modelica Conference September 21-23, 2015, Versailles, France. - P. 273-280.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Dempsey M., Fish G., Juan Gabriel Delgado Beltran J. G. D. High fidelity multibody vehicle dynamics models for driver-in-the-loop simulators. Proceedings of the 11th International Modelica Conference September 21-23, 2015, Versailles, France, pp. 273-280.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit8"><label>8</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Farid M. L. Fundamentals of multibody dynamics: theory and applications. - Birkhauser, 2006.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Farid M. L. Fundamentals of multibody dynamics: theory and applications. Birkhauser, 2006.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit9"><label>9</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Bremer H. Elastic Multibody Dynamics. - Springer Science+Business Media, B.V., 2008.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Bremer H. Elastic Multibody Dynamics. Springer Science+Business Media, B.V., 2008.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit10"><label>10</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Vdovin D. S., ChichekinI.V., Ryakhovskii O. A. Quad bike frame dynamic load evaluation using full vehicle simulation model // IOP Conference Series: Materials Science and Engineering 2019. - Vol. 589. - Issue 1. - Art. no. 012025.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Vdovin D. S., Chichekin I. V., Ryakhovskii O. A. Quad bike frame dynamic load evaluation using full vehicle simulation model. IOP Conference Series: Materials Science and Engineering 2019, Vol. 589, Issue 1, Art. no. 012025.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit11"><label>11</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Вдовин Д. С., Чичекин И. В., Левенков Я. Ю. Прогнозирование усталостной долговечности элементов подвески полуприцепа на ранних стадиях проектирования // Труды НАМИ. - 2019. - № 2 (277). - С. 14-23.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Vdovin D. S., Chichekin I. V., Levenkov Ya. Yu. [Predicting the fatigue life of a semi-trailer suspension elements at the early stages of design]. Trudy NAMI, 2019, no. 2 (277), pp. 14-23. (In Russian)</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit12"><label>12</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Чичекин И. В., Левенков Я. Ю., Зуенков П. И., Максимов Р. О. Формирование закона управления углом поворота рулевого колеса для поддержания заданной траектории движения автомобиля. - Труды НАМИ. - 2019. - № 3 (278). - С. 53-61.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Chichekin I. V., Levenkov Ya. Yu., Zuenkov P. I., Maksimov R. O. [The formation of the law of steering angle control to maintain a given vehicle trajectory]. Trudy NAMI, 2019, no. 3 (278), pp. 53-61. (In Russian)</mixed-citation></citation-alternatives></ref></ref-list><fn-group><fn fn-type="conflict"><p>The authors declare that there are no conflicts of interest present.</p></fn></fn-group></back></article>
