Modellbildung: Reifen

Bachelor-/Masterarbeit: Entwicklung und Implementierung von Reifenmodellen und deren Anwendung in einem VR-System

Bei der physikalischen Betrachtung der Wechselwirkungen von Fahrzeugen mit ihrer Umgebung, stellt man fest, dass die Reifendynamik eine zentrale Rolle spielt. In jeder Art von Fahrdynamiksimulation, ob es ein Sattelschlepper, ein Rennwagen oder auch ein Motorrad ist, ist der Reifen für die Kraftübertragung des Motors auf die Fahrbahn verantwortlich.

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Ausgehend von einem Ein-Kontakt-Punkt Modell soll dieses insofern erweitert werden, dass damit sowohl Land- und Baumaschinen durch unwegsames Gelände, Sattelschlepper über ebene Straßen als auch Motorräder durch den täglichen virtuellen Straßenverkehr physikalisch korrekt manövriert werden können.

Die Arbeit gliedert sich daher in folgende Teilaufgaben:

  1. – Recherche, Analyse und Dokumentation verschiedener Reifenmodelle
  2. – Ermittlung eines geeigneten Modells als Erweiterung eines bestehenden Mehrkörpersimulations-Frameworks starrer Körper
  3. – Parametrisierung und Entwickung eines modularen, erweiterbaren Reifen-Kontaktmodells
  4. – Implementierung des Reifenmodells in C++/Qt
  5. – Testen und Validieren des Modells in der Simulation an vorhandenen Baumaschinen, Trucks und Motorrädern

Am Institut für Mensch-Maschine-Interaktion steht ein VR-System zur Verfügung, das die Simulation in Echtzeit auf der 3D-VR-Wand realitätsnah darstellen kann und Benutzereingaben von einem Joystick einlesen kann, die zur direkten Steuerung des implementierten Modells genutzt werden können.

Stichworte: Kontaktmechanik, Modellierung, Simulation, Reifenmodell, MKS

Betreuer: Cichon/ Grinshpun

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