Dekkmodellering

Innen kjøretøydynamikk er dekkmodellering en type flerlegeme-simulering (multibody simulation) brukt for å simulere oppførselen til dekk. I dagens modeller for simulering av biler er dekkmodellen den svakeste og vanskeligste delen å simulere.

Dekkmodeller kan klassifiseres basert på deres nøyaktighet og kompleksitet, og finnes i et spekter fra enklere empiriske modeller til mer komplekse fysiske modeller som er teoretisk baserte. Et eksempel på en empirisk modell er Hans B. Pacejka sin Magic Formula, mens brush-modeller er eksempler på relativt enkle fysisk baserte modeller. Mer komplekse og detaljerte fysiske modeller inkluderer RMOD-K, FTire og Hankook. Teoretisk baserte modeller kan i sin tur klassifiseres fra mer tilnærmede løsninger til mer komplekse, for eksempel fra den faste modellen (rigid model), til den stive ringmodellen (rigid ring model), til den elastiske ringmodellen (flexural ring model, som Fiala-modellen), og til de mest komplekse basert på endelig elementanalyse.

Enkle fysiske brush-modeller var svært populære i 1960- og 1970-årene, hvoretter Pacejka sine empiriske modeller ble utbredt for mange bruksområder.

Klassifisering av dekkmodeller etter formål

Kjøredynamikk-modeller 
 Brush model (Dugoff, Fancher og Segel, 1970)
 Hohenheim tire model (fysisk tilnærming)
 Pacejka Magic Formula Tire (Egbert Bakker, Lars Nyborg og Hans B. Pacejka, 1987)
 TameTire (semi-fysisk tilnærming)
 TMeasy (semi-fysisk tilnærming)
 Stretched string tire model (Fiala 1954)

Komfortmodeller 
 BRIT (Brush and Ring Tire)
 CDTire (Comfort and Durability Tire)
 Ctire (Comfort tire)
 Dtire (Dynamical Nonlinear Spatial Tire Model)
 FTire (Flexible Structure Tire Model)
 RMOD-K (Comfort and Durability Tire)
 SWIFT (Short Wavelength Intermediate Frequency Tire) (Besselink, Pacejka, Schmeitz, & Jansen, 2005)

Bruksområder 
Fullt fysikkbaserte dekkmodeller har vanligvis vært for beregningsmessige dyre til å kjøres i sanntid under kjøresimuleringer. Eksempelvis har den fysikkbaserte dekkmodellen CDTire/3d vært for tung til å kjøre i sanntid, og man har derfor utviklet en ekvivalent semi-empirisk modell for sanntidsapplikasjoner etter "magic formula"-prinsippet kalt CDTire/Realtime, utledet gjennom eksperimenter og regresjonsanalyse. Mer om denne metoden kan leses i 2019 International Munich Chassis Symposium (side 753-774, Springer Vieweg, Wiesbaden).

I 2016 ble en litt mindre nøyaktig versjon av den fysikkbaserte dekkmodellen FTire adaptert for kunne å kjøres i sanntid. Denne sanntidsversjonen av FTire ble vist i 2018, og kunne for å kjøre på en 2.7 GHz 12-kjerners Intel Xeon E5 (2014, 22 nm-prosessorteknologi, pris cirka $2000 eller omtrent 18 000 kr i 2014) med 900 kontaktflate-elementer, en prøvetakingsfrekvens på 4.0 kHz, og inkludert termisk simulering og slitasjesimulering.

Den typiske prøvetakingsfrekvensen for dekkmodellen som brukes i bilsimulatorer er 1 kHz. Kjøring på høyere frekvenser (som for eksempel 2 kHz) kan imidlertid veie opp for numerisk stabilitet i noen scenarier, og kan øke modellnøyaktigheten i frekvensdomenet over omtrent 250 Hz.

Se også 
 Varmetransport
 Drive-by-wire

Referanser

Eksterne lenker 
 NTNU Open: Lap time simulation: The use of Optimal Control to find the on-limit behaviour of a Formula Student racecar

Dekk
Dynamiske systemer