Simulación del Comportamiento en Curva de un Vehículo de Competición

Abstract

Actualmente, las capacidades de software comercial de diseño e ingeniería asistidos por computadora para el modelado y el análisis de sistemas multicuerpos permiten obtener una descripción completa de vehículos incluyendo no linealidades geométricas, la compleja interacción con el suelo a través de las ruedas y la interacción con el ambiente a través de la aerodinámica. En vehículos de competición estas herramientas pueden combinarse con herramientas de optimización para hallar el ajuste óptimo de parámetros del vehículo. Sin embargo los tiempos de respuesta de estos programas pueden ser grandes e imprácticos en algunas situaciones, como las modificaciones necesarias en el transcurso de las competencias, donde el ajuste de parámetros debe adaptarse a contingencias de último momento, disponiendo de tiempos muy breves para tomar las decisiones requeridas. Para estos contextos, se requieren de modelos de simulación simplificados, que sin perder exactitud, permitan obtener superficies y curvas características combinando los principales parámetros que caracterizan el comportamiento del vehículo. En este trabajo se presenta una herramienta computacional para el cálculo del comportamiento de un vehículo de competición en curva. El modelo incluye las principales no linealidades intervinientes en esta maniobra, incluyendo un modelo de rueda no lineal, la cinemática de la suspensión y de la barra antirrolido con las no linealidades asociadas a sus relaciones constitutivas. Las ecuaciones de equilibrio se resuelven mediante algoritmos iterativos para la búsqueda de raíces en ecuaciones simultáneas. Entre las capacidades actuales, el algoritmo es capaz de determinar la máxima aceleración lateral factible y el momento de giro en ese estado, los cuales son útiles para obtener un vehículo que además de ser rápido sea controlable y robusto.