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RÉSUMÉ
La dynamique du véhicule, comme son nom l'indique, est l'application de la dynamique des systèmes multicorps aux véhicules. Mais dans cette acception, il est d'usage de restreindre le mot véhicule aux véhicules automobiles terrestres non guidés. Dans cet article, les équations de mouvement relatives au mouvement lacet-dérive sont utilisées pour étudier le mouvement en régime permanent de virage ainsi que sa stabilité lors d’une perturbation. Cette démarche est ensuite appliquée au mouvement de roulis, afin de s’intéresser au transfert de charge, puis au calcul de la raideur et de l’amortissement anti-roulis.
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Lionel MAIFFREDY : Maître de conférence, Laboratoire de mécanique des contacts et des structures (UMR CNRS 5259), Institut national des sciences appliquées de Lyon
INTRODUCTION
Cans la première partie [AF 5 100], nous avons exposé le modèle à quatre degrés de liberté du véhicule automobile terrestre non guidé. Afin d'obtenir les équations de mouvement, il a fallu exprimer le torseur des actions extérieures en fonctions des paramètres cinématiques. Cela a nécessité l'étude assez détaillée du comportement du pneumatique et des actions de l'air sur le véhicule. Ce système d'équations différentielles régissant le mouvement a été simplifié dans le but d'obtenir deux systèmes de mouvements découplés : un mouvement dit « lacet-dérive » (trois degrés de liberté) et un mouvement de roulis (un degré de liberté).
Dans les deux premières sections de la seconde partie, nous utiliserons les équations de mouvements relatives au mouvement lacet-dérive afin d'étudier le mouvement en régime permanent de virage ainsi que sa stabilité lors d'une perturbation. Nous poursuivons, dans la section suivante, en appliquant cette démarche au mouvement de roulis et nous nous intéresserons aussi au transfert de charge. La quatrième section sera consacrée à la notion d'axe de roulis et au calcul de la raideur et de l'amortissement antiroulis. Nous finirons par une section, à caractère plus prospectif, en soulignant, à travers la notion de « contrôle global chassis », les liens qui existent entre l'automatique et la dynamique des systèmes multicorps appliquée à la dynamique du véhicule.
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Modèle lacet-dérive : stabilité, mouvements transitoiresArticle inclus dans l'offre
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1. Modèle lacet-dérive : état stationnaire
Dans cette section, nous allons examiner un état particulier du mouvement plan sur plan lacet-dérive du véhicule : c'est l'état de régime permanent de virage ou état stationnaire de virage. Cet état est particulièrement important dans la compréhension générale du mouvement d'un véhicule en virage ; il permet de justifier et comprendre certaines affirmations faites précédemment, de qualifier le comportement d'un véhicule et de valider la pratique des essais de base en dynamique du véhicule. On part des équations obtenues dans le paragraphe 5.3 de [AF 5 100].
1.1 Existence de l'état stationnaire : modèle linéaire
Remarque préalable : comme indiqué dans le titre, nous nous intéresserons dans ce chapitre ainsi que dans les suivants, uniquement au modèle linéaire, sous-entendu nous considérerons que les pneus sont utilisés dans la partie linéaire de la courbe décrivant leur comportement. Cela pour deux raisons principales. La première réside dans la complexité des fonctions mathématiques décrivant les courbes qui interdit une solution analytique et donc une discussion commode des résultats. La seconde réside dans le fait que les véhicules sont utilisés très communément dans le domaine linéaire des pneumatiques c'est-à-dire à des accélérations transversales maximales de 3 à 4 m/s2. Cela étant, nous indiquerons, à chaque fois que nécessaire, les limites d'un tel modèle.
La discussion se fera à partir de deux systèmes d'équations dont l'obtention a été détaillée à la section 5 de [AF 5 100].
Un premier...
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BIBLIOGRAPHIE
-
(1) - BROSSARD (J.P.) - Dynamique du véhicule, modélisation des systèmes complexes. - PPUR éditeur (2006).
-
(2) - BROSSARD (J.P.) - Dynamique du freinage. - PPUR éditeur (2009).
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(3) - BASTOW (D.), HOWARD (G.) - Car suspension and handling. - SAE, Warrendale (1993).
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(4) - DIXON (J.C.) - Tyres, suspension and handling. - Cambridge University Press (1991).
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(5) - ELLIS (J.R.) - Vehicle handling dynamics. - MEP, Londres (1994).
-
(6) - GENTA (G.) - Motor vehicle dynamics, modeling and simulation. - World Scientific Publishing (1999).
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(7) - GILLESPIE...
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