Моделювання Поведінки Склоочисника Під Час Контакту З Криволінійною Поверхнею, Фактори Впливу На Безпеку Водіння

Abstract

Як відомо, склоочисник (також називають «двірником») являється пристроєм, що використовується для видалення крапель дощу (вологи) та бруду з вітрового скла транспортного засобу. Усі транспортні засоби (включно з потягами та літаками) оснащені склоочисниками, що відповідають нормативним вимогам. Одним з ключових параметрів оцінки якості очищення поверхні скла виступає механічний тиск – його величина та характер розподілу по поверхні. У цій статті проводяться експерименти для демонстрації неоднорідності цього параметру при контакті склоочисника з криволінійною поверхнею скла. Зазначена неоднорідність посилюється рухомістю ланок механізму склоочисника та внутрішніми деформаціями його гумової щітки. Величина тиску залежить від таких факторів, як: притискне зусилля склоочисника; конфігурація гумової щітки (площа контактної поверхні, яка визначається профілем гумового леза), матеріалом виготовлення (еластичністю) щітки; конструкцією каркасу самого склоочисника, тощо. В рамках даної роботи буде змодельовано методом кінцевих елементів (МКЕ) поведінку склоочисника разом з гумовою щіткою під час контакту з криволінійною поверхнею скла в умовах змінного навантаження. Для теоретичного розуміння процесів деформацій авторами додатково будуть розглянуті різні математичні моделі, спрямовані на імітацію натурної поведінки склоочисника в реальних умовах експлуатації. В процесі досліджень даних математичних моделей буде проведено порівняння їх підходів щодо врахування реальних фізичних процесів навантаження та пружних деформацій складових склоочисника включно з енергіями зсуву шарів, тощо. На базі отриманих результатів буде сформовано висновки щодо порівнянності математичних моделей з МКЕ-моделями та визначено практичну ефективність застосування обох підходів аналізу поведінки склоочисників.
 Ключові слова: склоочисники, вітрове скло, розподілений тиск, питоме навантаження, напруження, пластичні деформації, еластичність, математичні моделі, Ansys Transient Structural.