無限軌道車両 (連続トレッド/キャタピラ軌道) に作用する動的力を理解することで、より高性能な機械を作成するために必要な洞察が得られます。より高速、より重い負荷、および耐久性の向上を実現する無限軌道車両には、広範なテストが必要です。 FEA/FEM の進歩により、完全に追跡された実行システムをシミュレーションに含めることが可能になりました。システムの個々のコンポーネントの動きと相互作用のマッピングにより、さまざまなシナリオでの複雑な負荷の評価が可能になります。これらのシミュレーションは、システム内のさまざまなコンポーネントが受ける予想される力についての洞察を提供します。これは、設計とプロトタイピングの重要なステップです。現実世界のテストは、FEA の結果を検証するために、設計とプロトタイピングのさまざまな段階で使用されます。有用な FEA を作成するには、システム全体だけでなく個々のコンポーネントが受ける力を物理テストで検証する必要があります。
無限軌道車両の車両動的試験:
地対船体力: 重要な力の入力は地面から車両の船体に伝達されます。装軌車両の使用に関する重要な問題は、振動現象です。軌道の振動を理解することは、軌道コンポーネントの耐久性と車両に伝わる振動エネルギーを評価するために不可欠です。これは、個々のコンポーネントや車両内の人員の摩耗に大きな影響を与える可能性があります。動的テストは、エンジニアが車両のサスペンション、ステアリング、全体的なハンドリング特性を最適化し、意図された環境で最高のパフォーマンスを保証するのに役立ちます。
減量： 無限軌道車両の軽量化は、地上または空路による車両の輸送だけでなく、燃料消費にも重要な役割を果たします。車両の重量が重くなると、駆動系や走行装置の部品の摩耗も増加します。無人地上車両、装甲兵員輸送車 (APC)、戦車などの戦闘車両では、装甲車両を紛争地域に空輸するために重量を軽減することが重要な場合があります。連続履帯を備えた軍用車両では、既存の寸法と機動性の特性を維持しながら装甲の必要性が高まっています。
耐久性テスト: 装軌車両は、特に軍事作戦や過酷な農業作業中に激しい磨耗を受けます。動的テストにより、エンジニアは主要コンポーネントの耐久性を評価し、車両の全体的な寿命を延ばすために弱点や改善すべき領域を特定できます。無限軌道車両は特定のタスク用に設計されており、そのパフォーマンスはさまざまな地形を効率的に移動する能力に大きく依存します。
設計の精度: エンジニアは、強力なだけでなく、動作が正確な車両を作成するよう努めています。動的テストは、ステアリング入力、加速、ブレーキに対する車両の応答性に関する貴重なデータを提供し、制御と操縦性を向上させるための設計要素の改良に役立ちます。
ミシガン サイエンティフィック コーポレーション 車輪力トランスデューサー:
力とモーメントの正確な測定: ミシガンサイエンティフィック ホイールフォーストランスデューサー（WFT） 各ホイールにかかる力とモーメントを正確に測定するセンサーです。このデータには、垂直方向、縦方向、横方向の力のほか、ピッチ、ロール、ヨーのモーメントが含まれます。これにより、エンジニアは車両が地形とどのように相互作用し、さまざまな入力に応答するかについて詳細な洞察を得ることができます。このデータは、連続軌道車両がさまざまな地形、荷重、運転条件にどのように反応するかを理解するために不可欠です。ホイールフォーストランスデューサーは、ロードホイールとアイドラーの両方に取り付けることができます。
リアルタイムのデータ取得: これらのトランスデューサを市販のデータ収集システムと併用すると、リアルタイム データが可能になります。これにより、エンジニアはタイヤの力、車輪速度、サスペンションのダイナミクスなどの幅広いパラメータを監視および分析できます。この情報は、設計の変更や改善について情報に基づいた意思決定を行うために非常に貴重です。
汎用性： ミシガン・サイエンティフィック社の WFT は多用途に設計されており、さまざまな車両構成に簡単に適応できます。軍用戦車、農業用クローラー、建設車両のいずれをテストする場合でも、これらのトランスデューサは、さまざまな用途に柔軟なソリューションを提供します。
過酷な環境向けの堅牢な設計: 装軌車両は多くの場合、過酷で予測不可能な環境で動作します。 MSC WFT はこれらの条件に耐えるように設計されており、極端な温度、振動、険しい地形でも正確な測定を提供します。この耐久性により、トランスデューサは現場で確実に動作することが保証されます。装軌式車両は、多くの場合、機器や貨物などのさまざまな荷重を乗せて運転されます。 WFT はホイール全体の荷重分散に関するリアルタイムの情報を提供するため、エンジニアは構造の完全性と安定性を確保できます。
カスタム アダプター: ミシガン サイエンティフィック社は、各無限軌道車両用のアダプターを設計および製造します。 MSC は、お客様が設計したアダプターについてアドバイスし、レビューすることもできます。
トラックメカニズムとサスペンションシステムの計装
ミシガン サイエンティフィックは、履帯機構やサスペンション システム内の他の重要なコンポーネントを計測することもできます。トラックの張力とアイドラーホイールにかかる力についての洞察は、当社のホイールフォーストランスデューサーに基づいたカスタムフォーストランスデューサーを使用して達成できます。トルク測定用のドライブ スプロケットの計装も、ミシガン サイエンティフィック社の能力の範囲内です。
ドライブスプロケットとアイドラーホイール: ホイールフォーストランスデューサを使用すると、トラックの張力とアイドラホイールにかかる力を把握できます。ミシガン サイエンティフィックは、ドライブ スプロケットから正確な測定値を取得するために必要なサイズと強度を満たすようにホイール フォース テクノロジーを適応させることもできます。
トーションバー: トーション バーは、装軌車両のサスペンション システムの重要なコンポーネントです。無限軌道車両のサスペンション システムの特性は、速度、ハンドリング、信頼性、耐久性に影響を与えます。ミシガン サイエンティフィックは、専門知識と長年の測定経験を活用して、トーション バーが受ける応力の正確な測定を支援します。
ドライブスプロケットの歯: ミシガン サイエンティフィックには歯車の歯の測定経験があります。スプロケットの歯とトラックの各リンクの間の接触力は、トルク伝達に関する貴重な情報源となります。
軍事分野と作業分野の両方において無限軌道車両のパフォーマンスを予測することは困難です。最も困難な地形や条件を克服できるように設計されていると同時に、現場で動作し続けるのに十分な信頼性と耐久性を備えています。このような環境に対応できる車両を開発するには、厳格なテストが必要です。ミシガン サイエンティフィック コーポレーションは、現場でこれらの力を測定できる機器を提供しています。潜在的なアプリケーションについてミシガン州の科学エンジニアと話すには、 お問い合わせ 。
関連記事：
成長と体重のスパイラルとの戦い。 （2023年24月XNUMX日）。スーシー防衛部。 https://soucy-defense.com/fighting-the-growth-and-weight-spiral/
アレン、P. (2006 年 XNUMX 月)。 戦車履帯コンポーネントの動的シミュレーション用モデル 防衛経営技術大学。 29 年 2022 月 XNUMX 日に取得、以下から https://core.ac.uk/download/pdf/40081469.pdf
国立科学、工学、医学アカデミー。 2018年。 材料代替による戦闘車両の軽量化：ワークショップ報告書。 ワシントンDC：国立アカデミープレス。 https://doi.org/10.17226/23562.
Nicolini, A.、Mocera, F.、Soma, A. (2018)。変形可能な接地モデルを使用した無限軌道車両のマルチボディ シミュレーション。 機械学会論文集、パート K: マルチボディダイナミクスジャーナル, 233（1）、152-162。 https://doi.org/10.1177/1464419318784293