Аэродинамические силы - прижимная сила

-1

Я слышал, что вес автомобиля (для большего трения = большей устойчивости и более высокого сцепления) увеличивается при движении с помощью силы, называемой аэродинамическим прижимным усилием, которое вызывает дополнительную силу на автомобиле, чтобы толкать его (увеличивая нагрузку на колесо), но при в то же время вес автомобиля не увеличивается (это означает, что автомобиль может ускоряться быстрее благодаря этой силе, поскольку он может превышать большую силу (согласно уравнению )). $F_\mathrm{traction} = W\mu$

Я хочу выяснить, как рассчитать увеличение нагрузки от прижима. Мне не нужно рассчитывать силу, приложенную к автомобилю, а скорее рассчитать, насколько увеличивается нагрузка на каждое колесо из-за прижимной силы.

В основном мне нужно знать:

Какие постоянные значения мне нужно знать.
Какие уравнения.
Как правильно разделить прижимную силу между колесами, или она одинакова на всех колесах?

automotive-engineering aerodynamics

— Адриан Нетлис
источник

Это будет очень сложно. Это не так просто, как одно уравнение. Аэродинамические силы обычно рассчитываются с использованием очень сложных моделей гидродинамики. Вы не упомянули, какой точный ответ вы хотите.

— Хаззи

V

$V$

C_{s o m e t h i n}

$C_\mathrm{somethin}$

@OlinLathrop Извините! Я не понимаю, что именно там не так. Я могу редактировать, конечно, но я все еще не понимаю, в чем проблема ... О, возможно, это потому, что мой родной язык не английский, поэтому мой английский основан на английском, с которым я сталкиваюсь в своей жизни ...

— Адрианцы Нетлис

@AdriansNetlis - Обычный разговорный язык всегда отличался от письменного слова, независимо от языка. Хотя руководящие принципы StackExchange не предполагают идеального форматирования и грамматики, все же ожидается, что вы будете писать посты более формально, чем беседа с друзьями.

— GlenH7

@OlinLathrop - В последний раз я проверял, вы заработали права на редактирование на сайте и могли легко решить ваши проблемы самостоятельно.

— GlenH7

В широком смысле аэродинамическая прижимная сила будет пропорциональна квадрату скорости относительно окружающего воздуха.

Хотя прижимная сила эффективно увеличивает вес без увеличения массы (в смысле F = ma), она будет увеличивать сопротивление, также в значительной степени пропорционально квадрату скорости.

Распространенными основными аэродинамическими элементами автомобиля являются переднее крыло, заднее крыло и диффузор (который создает прижимную силу под автомобилем под воздействием грунта ). Высота дорожного просвета как в целом, так и от переднего до заднего переднего угла очень важна для функции диффузора и поддона, что влияет на геометрию подвески.

Эти силы будут действовать в соответствующих центрах давления, и их балансировка относительно центра масс и динамических нагрузок на автомобиль является важнейшим аспектом производительности.

Наряду с усилиями, непосредственно создаваемыми самими крыльями, вся конструкция кузова будет играть взаимосвязанную роль в направлении и управлении потоком воздуха в открытой колесной карте, переднее крыло особенно важно в этом отношении. Точно так же важно обеспечить воздушный поток для охлаждения или радиаторов, тормозов и двигателя.

— Крис Джонс
источник

Хм ... Я не хочу вдаваться в комплексность, я больше всего хочу объяснить уравнения. Можете ли вы получить что-нибудь? :)

— Adrians Netlis

Простейшим способом было бы смоделировать прижимную силу как единую силу, действующую вниз в точке, которую можно отрегулировать спереди назад, где сила равна v в квадрате, умноженному на некоторый коэффициент пропорциональности. Аналогично для сопротивления.

— Крис Джонс

ХОРОШО! И, возможно, умножается на плотность воздуха. Тем не менее, я действительно не могу применить это как силу (если бы я это сделал, это только давило бы на подвеску, но не увеличивало тягу). Это означает, что мне нужно рассчитать, где он действует, и в связи с этим отрегулировать нагрузку на колесо. Мне нужно рассчитать его распределение. Было бы возможно сделать это, используя компьютерную графику? О, а также - где я могу найти реалистичные значения коэффициента для этого? Так же, как коэффициент сопротивления, но для прижимной силы.

— Адрианцы Нетлис

V^{2} C_{d o w n f o r c e} ρ

$V^2C_\mathrm{downforce}\rho$

Прижимная сила передается на колеса через подвеску, поэтому вы можете обращаться с ней так же, как и с силой веса, возникающей из массы автомобиля. Вы можете рассматривать это как дополнительный центр масс, который имеет вес, но не инерцию.

— Крис Джонс,