Использование методов топологической оптимизации на ранних стадиях проектирования несущей системы снегохода

При создании современных образцов транспортных средств, в том числе снегоходной мототехники, особое внимание следует уделить проектированию силовых элементов, поскольку тщательная их проработка позволяет увеличить эксплуатационные характеристики, например, грузоподъемность, среднюю скорость движения, управляемость и другие. Есть различные пути снижения массы силовых элементов транспортного средства: разработка рациональных силовых схем восприятия нагрузок и замена материалов на более прочные и легкие.

Цель исследования – разработка несущей системы снегохода обеспечивающей требования прочности и минимальной массы.

В статье описан процесс создания облегченной несущей системы с применением методов топологической оптимизации для снегохода повышенной грузоподъёмности.

Объектом исследования являются снегоходная мототехника. Предметом исследования являются применение топологической оптимизации на ранних стадиях проектирования несущей системы снегохода с целью получения рациональной силовой схемы и уменьшения собственной массы рамы снегохода.

На примере утилитарного снегохода представлены основные этапы проектирования силовой схемы передней части несущей системы снегоходной мототехники. Определены основные исходные данные необходимые для разработки ее концепции. По итогам работ была изготовленная облегченная несущая система из алюминиевых и стальных материалов.

1. Ryan R.R. ADAMS / R.R. Ryan // In Supplement to Vehicle System Dynamics. - 1993. - V. 22. - P. 144-152.

2. Mike Dempsey, Garron Fish, Juan Gabriel Delgado Beltran. 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.

3. Farid M. L. Fundamentals of multibody dynamics: theory and applications. Birkhauser - 2006.

4. H. Bremer Elastic Multibody Dynamics. - Springer Science+Business Media, B.V. - 2008. 13. Kong Y.S., Abdullah S., Omar M.Z., Haris S.M. Side force analysis of suspension strut under various load cases/ Jurnal Teknologi (Sciences and Engineering). 2016. Т. 78. № 6. С. 85-90.

5. Патент РФ № 2019145141, 30.12.2019. Алюминиевое направляющее устройство телескопической подвески рулевых лыж снегохода с креплением на раме снегохода // Патент России № 198949. 2020. Бюл. № 22. / Зинатуллин Д.Р., Дьяков А.С., Евсеев К.Б. [и др.]