Brach, Raymond M.
Brach, R. Matthew
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Vortrag
2008
17. EVU Conference, Nice
Brach, Raymond M.; Brach, R. Matthew: Tire Models used in Accident Reconstruction Vehicle Motion Simulation. 17th EVU Conference, Nice 2008
Deutsch, 20 Seiten, 16 Abbildungen, 32 Literaturangaben
Für die Unfallrekonstruktion wurden verschiedenste Programme zur Simulation der Fahrdynamik entwickelt, die typischerweise für die Analyse der Ein- und Auslaufbewegungen verwerwendet werden. Das Programmspektrum erstreckt sich dabei von Eigenlösungen bis zu kommerziell vertriebenen Produkten. All diesen Programmen liegen im Kern die Newtonschen Bewegungsgleichungen zugrunde, doch unterscheidet sich die Modellierung bestimmter Komponenten von Programm zu Programm. Dies gilt insbesondere für die Modellierung des Reifenverhaltens. Da die Reifenkräfte die errechnete Bewegung enorm beeinflussen, ist das Reifenmodell eine entscheidende Komponente im Hinblick auf Leistungsfähigkeit, Handhabbarkeit und Genauigkeit des Simulationsprogramms. Dies gilt besonders für die Unfallrekonstruktion, in der die Fahrzeugbewegungen den gesamten Bereich der Reifenkinematik abdecken. Das gründliche Verständnis der Reifenkräfte und ihrer Ursachen ist deshalb eine Grundvoraussetzung für die Formulierung wie Anwendung solcher Simulationsprogramme.
Im Folgenden werden wir verschiedene Reifenmodelle vorstellen, die derzeit in Unfallsimulationsprogrammen zum Einsatz kommen. Dabei werden wir auch auf den Unterschied zwischen der Reifenkraftellipse und der Reibungsellipse zu sprechen kommen. Weiterhin werden die Grundgleichungen von fünf Reifenmodellen aus drei verschiedenen Simulatonsprogrammen erläutert, wobei sich zeigen wird, dass jedes Modell andere Berechnungsansätze für die Reifenkräfte zugrundelegt, speziell beim Bremsen in der Kurve, bzw. Bremsausweichmanövern. Manche Reifenmodelle starten mit einer vorgegebenen Bremskraft und berechnen die verbleibende Seitenführungskraft über die Reibungsellipse; entsprechend ist die resultierende Gesamtkraft etwa so groß wie beim reinen Bremsen. Für alle Modelle zeigen wir 3D-Darstellungen des Zusammenhangs zwischen Längs- und Querschlupf und resultierender Reifenkraft, sodass sie anschaulich miteinander verglichen werden können.
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