MF-SWIFT/MF-TyreのMotionSolveへの組み込み
MotionSolve入力デック
ここでは、車両設定でMF-SWIFT/MF-Tyreタイヤモデルを使用するようMotionSolveを設定する方法について説明します。ここでは、以下の点を想定しています。- 作業の開始前に、タイヤなしの車両モデルを用意しています。
- MF-SWIFT/MF-Tyreタイヤファイルおよび互換性のある路面定義ファイルを用意しています。
- MF-Tyreタイヤモデルを実行するためのライセンスにアクセスできます(MF-SWIFTの場合のみ必要)。
- 一連の必須マーカー。
- タイヤごとにホイール / タイヤボディ1つ。
- ホイールのスピン軸の回転ジョイント1つ。またはオプションで、非回転方向できわめて剛性率が高く回転方向では減衰のみするブッシュエンティティ。
- “user”タイプの2つのボディで作用するフォースエンティティ1つ。
- タイヤに関連するプロパティが含まれる配列1つ。
- タイヤプロパティファイルを参照するための文字列エンティティ1つ。
- 路面プロパティファイルを参照するための文字列エンティティ1つ。
- タイヤの状態およびタイヤの出力をMBDモデルと連結させるための状態方程式エンティティ1つおよび関連配列。
1.マーカーの設定
<Reference_Marker
id = "11001020"
label = "Front Tire J Marker-left"
body_id = "30101"
body_type = "RigidBody"
pos_x = "1000."
pos_y = "-750."
pos_z = "1000."
/>
<Reference_Marker
id = "11001010"
label = "Road Reference Marker Front-left"
body_id = "30101"
body_type = "RigidBody"
pos_x = "0."
pos_y = "0."
pos_z = "680.03"
/>
<Reference_Marker
id = "11003020"
label = "Front Tire Force Reference-left"
body_id = "10403"
body_type = "RigidBody"
pos_x = "1000."
pos_y = "-750."
pos_z = "1000."
a00 = "-1."
a10 = "0."
a20 = "0."
a02 = "0."
a12 = "0."
a22 = "1."
/>
2.ホイールボディおよび拘束の設定
<Body_Rigid
id = "10403"
label = "Wheel-left"
cg_id = "10403010"
im_id = "10403010"
lprf_id = "10403001"
mass = "36."
inertia_xx = "1750000."
inertia_yy = "1750000."
inertia_zz = "1000000."
v_ic_x = "-24587.2"
v_ic_y = "0."
v_ic_z = "0."
w_ic_x = "0."
w_ic_y = "0."
w_ic_z = "-76.842204"
v_ic_x_flag = "TRUE"
v_ic_y_flag = "TRUE"
v_ic_z_flag = "TRUE"
w_ic_flag = "TRUE"
/>
<Constraint_Joint
id = "104002"
label = "Wheel spindle rj-left"
type = "REVOLUTE"
i_marker_id = "10404020"
j_marker_id = "10401020"
/>
3.フォースベクトルの設定
- par1: ルーティングID(関数名がGFOSUBの場合にのみ使用)
- par2: Force_Vector_TwoBodyのID
- par3: タイヤに使用するReference_ArrayのID
<Force_Vector_TwoBody
id = "1"
label = "tire_handling_fr_AAAA_v05_0_swift.tir_wheel.force"
type = "ForceAndTorque"
i_marker_id = "1239"
j_floating_marker_id= "1225"
ref_marker_id = "1223"
usrsub_param_string = "USER(908,1,1078)"
usrsub_dll_name = "mbdtire"
usrsub_fnc_name = "GFOSUB"
/>
4.タイヤ参照配列の設定
<Reference_Array
id = "1096"
label = "tire_handling_rr_AAAA_v05_0_swift.til_wheel.input_array"
type = "IC"
num_element = "15">
1.0950000E+03 4.0000000E+00 0.0000000E+00 9.4000000E+01 9.9000000E+01
1.0200000E+02 1.0000000E+02 1.0100000E+02 3.1350000E+02 0.0000000E+00
-1.0000000E+00 1.0970000E+03 1.0980000E+03 0.0000000E+00 0.0000000E+00
この配列のタイプは“IC”である必要があります。
パラメータ番号 | 説明 |
---|---|
1 | タイヤの状態(GSEのX配列)を保持する<Reference_Array>のID。 |
2 | タイヤの時間継続状態変数の数(これは後で変更できます)。 |
3 | 車両の左側と右側のどちらにタイヤを取り付けるかを示した数値(0 =左、1 =右)。 |
4 | 軸名(front、rear、trailerなど)を示す<Reference_String>のID。 |
5 | タイヤプロパティファイルのパスと名前を示す<Reference_String>のID。 |
6 | シミュレーションタイプのリストを示す<Reference_String>のID(現在は未使用)。 |
7 | 路面プロパティファイルのパスと名前を示す<Reference_String>のID。 |
8 | 接触タイプを示す<Reference_String>のID(現在は未使用)。 |
9 | リグ半径(サスペンション解析タイヤで使用)。 |
10 | 定常解析で使用する<Control_Diff>要素のID。 |
11 | Tydex ISWITCH設定(タイヤプロパティファイルで指定されるUSE_MODEの方がこれより優先されます)。 |
12 | スケーリング係数およびドリフト係数を保持する<Reference_Array>のID。 |
13 | ユーザーパラメータを保持する<Reference_Array>のID。 |
14 | ホイールの回転をロックするJPRIMのID(定常解析用)。 |
15 | リグの剛性(サスペンション解析タイヤ)。 |
16 | スムージング時間。 |
5.路面およびタイヤのプロパティファイルの設定
<Reference_String
id = "86"
label = "tire_handling_fr_AAAA_v05_0_swift.tir_wheel.tpf_file"
string = "TNO_car205_60R15_swift_sin.tir"
/>
- [MODEL]セクションで、属性“PROPERTY_FILE_FORMAT”を‘SWIFT-TYRE’に設定する必要があります。
- [MODEL]セクションで、属性“FUNCTION_NAME”を‘tnodelft::DTYRE’に設定する必要があります。
- [MODEL]セクションで、属性“ROAD_SOURCE”を‘TNO’に設定する必要があります。属性“ROAD_SOURCE”には以下の3つの有効なオプションを指定できます:
- ROAD_SOURCE = ‘TNO’ – MF-Tyre/MF-SWIFT内部路面定義を使用します。
- ROAD_SOURCE = ‘MBS’ – MotionSolveの路面定義を使用します。
- ROAD_SOURCE = ‘USER’ – ユーザー作成の路面を使用します。
<Reference_String
id = "87"
label = "tire_handling_fr_AAAA_v05_0_swift.tir_wheel.rpf_file"
string = "2d_flat_TNO.rdf"
/>
6.GSEの設定
<Control_StateEqn
id = "3"
label = "tir_wheel.tire_gse"
type = "USERSUB"
x_array_id = "1077"
y_array_id = "1076"
u_array_id = "1075"
num_state = "5"
num_output = "0"
usrsub_param_string = "USER(908,1,1078)"
usrsub_dll_name = "mbdtire"
usrsub_fnc_name = "gsesub"
usrsub_der1_name = "GSEXX"
usrsub_der2_name = "GSEXU"
usrsub_der3_name = "GSEYX"
usrsub_der4_name = "GSEYU"
is_static_hold = "FALSE"
/>
- Control_StateEqnのタイプは“USERSUB”である必要があります。
- usrsub_param_stringのタイプはUSER (908, xxx, yyy)です。xxxはタイヤのIDで、yyyはタイヤ参照配列のIDです。これは、各タイヤのForce_Vector_TwoBodyで指定されるUSER()文字列と対応している必要があります。
- usrsub_dll_nameは、“mbdTire”である必要があります。
- usrsub_fnc_nameは、“gsesub”である必要があります。
- x_array_idは、タイヤの状態を保持する配列のIDを指します。
- y_array_idは、GSEからの出力(フォースとモーメント)を保持する配列のIDを指します。
- u_array_idは、入力変数の値を保持する配列のIDを指します。
- num_stateは、タイヤの状態の数を示します。これは、内部で変更されます。
- num_outputは、タイヤからの出力の数を示します。これは、6(Fx、Fy、Fz、Mx、My、Mz)に等しくない場合、内部で変更されます。
変数名 | U配列 | 説明 | 式 |
---|---|---|---|
Time | U[0] | シミュレーション時間 | TIME |
Rim dx/dy/dz | U[1/2/3] | 地軸システムにおけるWC変位 | DX/Y/Z(tire i marker, rm, rm) |
Rim X dot X/Y/Z | U[4/5/6] | ホイールのX軸の全体座標系X/Y/Z軸との方向余弦 | SYSARY(UVX/Y/Z) |
Rim Y dot X/Y/Z | U[7/8/9] | ホイールのY軸の全体座標系X/Y/Z軸との方向余弦 | SYSARY(UVX/Y/Z) |
Rim VX/Y/Z | U[10/11/12] | ホイール中心の並進速度 | SYSFNC(VX/Y/Z, i, rm, rm…) |
Rim WX/Y/Z | U[13/14/15] | ホイール中心の回転速度 | SYSFNC(WX/Y/Z, i, rm, rm…) |
7.MF-TyreとMF-SWIFTの比較
MF-TyreタイヤモデルとMF-SWIFTタイヤモデルの違いは、後者ではタイヤ力、モーメント、およびその他の運動学的数量の計算で剛体リング動解析が使用されることです。タイヤプロパティファイルでプロパティ“USE_MODE”を操作することによって、これら2つのタイヤモデルを切り替えることができます。
0: Fzのみ、Magic Formula評価なし |
1: Fx,Myのみ |
2: Fy,Mx,Mzのみ |
3: Fx,Fy,Mx,My,Mzの組み合わせのないフォース / モーメントの計算 |
4: Fx,Fy,Mx,My,Mzの組み合わされたフォース / モーメントの計算 |
5: Fx,Fy,Mx,My,Mzの組み合わされたフォース / モーメントの計算+ターンスリップ |
+0: 定常挙動 |
+10: 緩和挙動を含む |
+20: 緩和挙動を含む(非線形) |
+30: 剛体リング動解析を含む |
+100: スムーズな路面接触 |
+200: スムーズな路面接触(円形断面、オートバイ) |
+400: 2次元路面の路面接触(移動距離を使用) |
+500: 3次元路面の路面接触 |
- 組み合わされたスリップ
- 剛体リング動解析
- 2次元路面の路面接触
8.MF-SWIFT/MF-Tyreからのタイヤリクエスト
<Post_Request
id = "759"
comment = "road_contact_point_location_rear_LH"
type = "USERSUB"
usrsub_param_string = "USER(902,reqType,tireId)"
usrsub_dll_name = "NULL"
usrsub_fnc_name = "REQSUB"
cname2 = "X_rear"
cname3 = "Y_rear"
cname4 = "Z_rear"
cname6 = "tire_radial_penetration_rear"
cname7 = "tire_radial_penetration_velocity_rear"
cunit1 = "no_units"
cunit2 = "length"
cunit3 = "length"
cunit4 = "length"
cunit5 = "no_units"
cunit6 = "length"
cunit7 = "velocity"
cunit8 = "no_units"
/>
1 | タイヤの転がり状態 |
2 | タイヤのキネマティック特性(Tydex-W/ISO) |
3 | タイヤの接触パッチでのフォース(Tydex-W/ISO) |
4 | タイヤの接触パッチでのフォース(SAE) |
5 | タイヤのキネマティック特性(SAE) |
6 | タイヤのハブでのフォース(Tydex-C) |
7 | その他のタイヤの状態
|
8 | その他のタイヤの状態:
|
9 | N/A |
10 | GFORCE rmマーカーフレーム内のタイヤの面に沿った接触パッチの位置 |
11 | GFORCE rmマーカーフレーム内のタイヤのハブ速度 |
14 | その他のタイヤの状態:
|