1_Fahrbahn_Anki Flashcards
(27 cards)
Wozu werden zeitkreisfrequenzabhängige spektrale Leistungsdichtefunktionen von Fahrbahnunebenheiten bzw. aus diesen Funktionen gewonnene Kennwerte verwendet?
Zeitkreisfrequenzabhängige spektrale Leistungsdichtefunktionen von Fahrbahnunebenheiten werden i.d.R. zur Untersuchung und Bewertung der von den Fahrbahnunebenheiten hervorgerufenen Fahrzeugschwingungen (d.h. beispielsweise im Rahmen von Simulations- oder Prüfstandsversuchen) verwendet.
Wozu werden wegkreisfrequenzabhängige spektrale Leistungsdichtefunktionen von Fahrbahnunebenheiten bzw. aus diesen Funktionen gewonnene Kennwerte verwendet?
Die wegkreisfrequenzabhängige spektrale Leistungsdichtefunktion von Fahrbahnunebenheiten bzw. die anhand dieser Funktion gewonnenen Kennwerte „Unebenheitsgrad“ Φh(Ω0) und „Welligkeit“ w werden zur Beurteilung und für den Vergleich der Beschaffenheit von Fahrbahn verwendet. Anhand der Leistungsdichtefunktion und/oder der Kennwerte kann eine Bewertung/Charakterisierung der Unebenheit einer Fahrbahn erfolgen bzw. mehrere Fahrbahnen hinsichtlich Ihrer Unebenheit miteinander verglichen werden.
Wozu werden wegkreisfrequenzabhängige bzw. zeitkreisfrequenzabhängige spektrale Leistungsdichtefunktionen von Fahrbahnunebenheiten bzw. aus diesen Funktionen gewonnene Kennwerte verwendet?
Welche Frequenz führt zur intensivsten Anregung des Schwingungssystems Kfz
Fahrbahnen sind uneben
- bis ca. 30 Hz intensivste Anregung des Schwingungssystems Kfz
Was sind maßgebliche Kriterien für die Qualität eines Fahrwerks
Fahrkomfort
* Federungs-/Dämpfungskomfort
- auf die Insassen einwirkende Beschleunigungen
(frequenzbewertet, „k-Wert“)
- Aufbaubewegung
(Hub-, Wank- und Nickbewegung, Eigenfrequenzen)
Fahrsicherheit
* dynamische Radlastschwankungen FR,dyn
- möglichst geringe dyn. Radlastschwankungen
guter Kontakt zwischen Reifen und Fahrbahn
und geringe Fahrbahnbeanspruchung
* Ladegutbeanspruchung
- Aufbaubeschleunigung, die auf die Ladung einwirkt
Außerdem:
- Bauraum/Package
- Fahrzeugniveau und Federungseigenschaften bei Beladung
- Kosten
Was beschreibt der KZ Wert? Welcher Frequenzbereich ist wichtig?
Wahrnehmung von Vertikalbeschleunigungen für einen sitzenden Menschen
Die Wahrnehmung von Vertikalbeschleunigungen nimmt mit steigender Frequenz von 1-4 Hz zu, was durch Multiplikation der Wurzel aus der Frequenz mit der gemessenen Beschleunigung modelliert wird.
Die Wahrnehmung der vertikalen Beschleunigungen ist am höchsten und bleibt bei einer Frequenzänderung von 4-8 Hz konstant. Aus diesem Grund enthält die Gleichung keinen Frequenzterm.
Die Wahrnehmung von Vertikalbeschleunigungen nimmt mit steigender Frequenz von 8-80 Hz ab, was durch die Verwendung des Frequenzwertes im Nenner modelliert wird.
Skizzieren Sie in einem Diagramm eine typische wegkreisfrequenzabhängige Unebenheitsdichtefunktion
(PSD der Fahrbahnunebenheiten) und geben Sie die Näherungsgleichung
zur Beschreibung dieses Verlaufs an.
In Hinblick auf “gutes Fahrverhalten” sind an die Fahrzeugeigenschaften welche Anforderungen an die Querdynamik zu stellen?
- Es muss ein nachvollziehbarer und für den Fahrer beherrschbarer Zusammenhang zwischen Lenkwinkeländerung und Kursänderung bestehen (Übertragungsverhalten der Regelstrecke” Fahrstabilität)
- Der Fahrer muss sinnvolle und leicht interpretierbare Informationen über den Bewegungszustand des Fahrzeuges erhalten (z B Änderung des Lenkmoments, Anwachsen von Schwimmwinkel und Reifengeräusch vor Erreichen des physikalischen Grenzbereichs der Fahrstabilität)
- Auf das Fahrzeug wirkende Störungen (z B Windkräfte) sollten möglichst keine oder nur geringe Kursabweichungen verursachen (Eigenstabilität der Regelstrecke Fahrzeug)
- Erreichbare Kurvengeschwindigkeit und Querbeschleunigung eines Fahrzeugs sollten im Hinblick auf Fahrsicherheit und Fahrleistung hoch sein (Stabilitätsreserve der Regelstrecke Fahrzeug)
- Die Auswirkungen der Vertikal und Längsdynamik auf die Querdynamik sollten gering und beherrschbar sein
Hauptkriterien vertikaldynamische Ferderungs- und Dämpfungsauslegung
1) Federungs-/Dämpfungskomfort
- auf die Insassen einwirkende Beschleunigungen (frequenzbewertet, k-Wert)
- Aufbaubewegungen (Hub-, Wank-. Nickbewegungen)
2) Ladegutbeanspruchungz,A (2. Ableitung)
3) dynamische Radlastschwankungen (FR,dyn)
- möglichst geringe dyn. Radlastschwankungen
- guter Kontakt zwischen Reifen und Fahrbahn
- geringe Fahrbahnbeanspruchung
Erläuterung „ungefederte Massen“ + Komponenten im Kfz
Unter der ungefederten Masse versteht man die Massenanteile einer Radaufhängung, die nur über die Reifenfeder und nicht über die Aufbaufeder abgefedert werden.
Bestandteile:
- Reifen
- Felge
- Radträger
- Radbremse (Bremsscheibe, Bremssattel, etc.)
- anteilig: Feder, Schwingungsdämpfer, Lenker, ggf. Antriebswelle
Erläutern Sie, wie die ungefederten Massen im Hinblick auf ein fahrsicheres Fahrverhalten ausgelegt sein sollten!
- Ziel: Minimierung der ungefederten Massen
–> Begrenzung der Radlastschwankungen - geringere ungefederte Masse folgt den Unebenheiten schneller/besser (sicheres Fahrverhalten)
- höherer Kraftschluss zwischen Reifen und Fahrbahn (guter Fahrbahnkontakt)
Erläutern Sie die Kennwerte dieser Gleichung und stellen Sie die Kennwerte für
eine gute und eine schlechte Fahrbahn gegenüber.
Erläutern Sie das Prinzip der dynamischen Unebenheitsmessung mit Hilfe eines
Messfahrzeugs. (Ziel, Problem, Messgrößen,..)
Erläutern Sie allgemein und in eigenen Worten, was die spektrale Leistungsdichte eines Signals beschreibt.
“Die spektrale Leistungsdichte beschreibt allgemein die frequenzabhängige Verteilung der Energie/Leistung eines Signals auf die innerhalb des Signalspektrums vorhanden Frequenzen.”
D.h., die spektrale Leistungsdichtefunktion der Fahrbahnunebenheiten einer Fahrbahn beschreibt die Verteilung der „Energie der Unebenheiten“ auf die einzelnen Unebenheitsfrequenzen innerhalb des Unebenheitsspektrums der Fahrbahn.
Beschreibe ungefederte Massen, nenn Beispiele und Ziele bei der Auslegung
Ungefederte Massen: Massenanteile der Radaufhängung, die nur über Reifenfederungseigenschaften & nicht über die Aufbaufeder abgefedert werden
Beispiele:
Reifen, Felge, Radträger, Bremse, anteilig: Feder, Dämpfer, Lenker
Ziel:
geringere ungefederte Masse
Unebenheiten werden schneller gefolgt & geringere Radlastschwankungen
höherer Kraftschluss & höheres Seitenkraftpotential
Beschreibe dir folgenden Ausdrücke: Φh(Ω), Φh(ω) und ihre Anwendung
Φh(Ω): wegkreisfrequenzabhängige spektrale Unebenheitsdichte
unabhängig vom Fahrzustand –> Beschreibung der Fahrbahnbeschaffenheit
Anwendung: Beurteilung/Vergleich von Fahrbahnen hinsichtlich ihrer Unebenheiten
Φh(ω): zeitkreisfrequenzabhängige spektrale Unebenheitsdichte
Verknüpfung mit der Geschwindigkeit des Fahrzeugs
Anwendung: schwingungstechnische Untersuchungen
Beschreibe das Messverfahren zur Bewertung von Fahrbahnen. Nenne auch in welche Teilprobleme die Messaufgabe eingeteilt wird.
Die in der der Fahrzeugtechnik eingesetzten Messverfahren arbeiten nach dem Prinzip der dynamischen Unebenheitsmessung. Bei diesen Messverfahren ist das Bezugsniveau nicht fest, sondern wird aus einem fortlaufend, über einen ausreichend langen Zeitraum gebildeten Mittelwert der Straßenunebenheiten abgeleitet. Ein Versuchsfahrzeug, das für die Unebenheitsmessung unter anderem mit Lasersensoren und Beschleunigungssensoren ausgerüstet ist, ist auf der rechten Seite dargestellt.
Die Messaufgabe wird in zwei Teilprobleme zerlegt:
1. Messung der Abstandsänderung Δ z zwischen Fahrbahnoberfläche und Bezugspunkten am Fahrzeugaufbau
2. Messung der vertikalen Aufbaubewegung z,A in den Bezugspunkten
Anwendung zeitkreisfrequenzabh. Leistungsdichtefunktion von Fahrbahnunebenheiten
Zeitkreisfrequenzabhängige spektrale Leistungsdichtefunktionen
von Fahrbahnunebenheiten werden i.d.R. zur Untersuchung und
Bewertung der von den Fahrbahnunebenheiten hervorgerufenen
Fahrzeugschwingungen (d.h. beispielsweise im Rahmen von
Simulations- oder Prüfstandsversuchen) verwendet.
Anwendung wegkreisfrequenzabh. Leistungsdichtefunktion von Fahrbahnunebenheiten
Die wegkreisfrequenzabhängige spektrale Leistungsdichtefunktion
von Fahrbahnunebenheiten bzw. die anhand dieser Funktion
gewonnenen Kennwerte „Unebenheitsgrad“ Φh(Ω0) und
„Welligkeit“ w werden zur Beurteilung und für den Vergleich der
Beschaffenheit von Fahrbahn
verwendet. Anhand der Leistungsdichtefunktion und/oder der
Kennwerte kann eine Bewertung/Charakterisierung der
Unebenheit einer Fahrbahn erfolgen bzw. mehrere Fahrbahnen
hinsichtlich Ihrer Unebenheit miteinander verglichen werden.
Wo entsteht beim Zweirohrdämpfer Kavitationsgefahr beim Ein- und Ausfahren?
