스피드가 흔들리다

Speed wobble

흔들림, 흔들림, 탱크 슬래퍼,[1] 속도 흔들림, 그리고 심지어 죽음의 흔들림도 기본적으로 차량의 조향 휠의 빠른(4-10Hz) 진동을 설명하는 단어와 구절이다. 초기에 나머지 차량은 대부분 영향을 받지 않고 있다가 진폭이 증가하는 요 진동으로 변환되어 제어력 상실을 초래한다. 이러한 진동을 경험할 수 있는 차량에는 오토바이와 자전거, 스케이트보드 및 이론상 단일 조향 피벗 지점이 있고 조향 휠의 자유도가 충분한 차량이 포함된다. 여기에는 80km/h(50mph) 미만의 속도에서 불안정성이 발생할 수 있는 3륜구동 기어가 장착된 일부 경량 항공기에 존재하는 차량이 포함된다.); 이것은 대부분의 자동차를 포함하지 않는다. 초기 불안정성은 대부분 고속에서 발생하며 쇼핑 카트 바퀴와 항공기 착륙 기어가 경험하는 것과 유사하다.[2][3]

이론

지속적인 진동에는 두 가지 필요한 구성 요소가 있다. 즉, 언더드램핑된 2차 또는 더 높은 차수의 시스템과 긍정적인 피드백 메커니즘이다. 저압식 2차 주문 시스템의 예로는 스프링-매스 시스템이 있는데, 스프링에 매달릴 때 질량이 펄쩍펄쩍 뛸 수 있다(오실로스코프).

시스템에서 시미를 설계할 수 없는 경우 조향 댐퍼라고 알려진 장치를 사용할 수 있으며, 이는 기본적으로 알려진 자연 주파수로 시미를 축축하도록 설계된 노치 필터다.[4]

Shimmy는 보통 타이어의 변형과 관련이 있다. 단, 변형 불가능한(예: 강철) 휠에서도 관측할 수 있다. 이러한 현상은 문헌에서 고려하는 통상적인 힘과는 별개로 [5]다원체 건마찰력을 도입함으로써 설명할 수 있다.

또 다른 설명은 속도 흔들림이 Hopf 분기인데, 한 상태(안정적인 승차감)에서 두 번째 상태(정수 진폭 진동)로 시스템이 변화하여 하나의 파라미터(전방 속도 또는 공기 속도)가 임계점을 통과하여 진행하게 된다는 것이다. [6]: 1 [7]: 1

이륜차에서

흔들림이나 흔들림은 다른 사소한 불규칙성이 바퀴를 한쪽으로 가속시킬 때 시작된다. 불규칙성은 원형이 어긋나거나, 진위가 어긋나거나, 균형이 맞지 않는 바퀴일 수 있다.[6] 휠이 회전하면서 차량 프레임에 순환 부하를 가하게 되는데, 시스템의 공명 주파수(차량 및 부착 부속품)와 일치하면 속도 흔들림이 발생할 수 있다.[6] 바퀴 회전 중에는 불규칙의 진행과 함께 단계적으로 복원력이 가해지고, 그 과정이 반복되는 반대쪽으로 바퀴가 돌아간다. 스티어링에 댐핑이 불충분할 경우 시스템 고장이 발생할 때까지 진동이 증가한다. 진동 주파수는 주행자가 주요 구성 요소인 전방 속도를 변경하여 자전거를 더 딱딱하거나 가볍게 만들거나 조향의 강성을 높임으로써 변경할 수 있다.[2] 속도나 위치, 핸들 바의 그립을 조절하여 흔들림이나 흔들림을 쉽게 교정할 수 있지만, 제어하지 않고 그대로 두면 치명적일 수 있다.[8]

일반적으로 산악 자전거의 프레임은 서스펜션 시스템으로부터 더 많은 댐핑을 가지고 있고 타이어 노브 또한 차량과 도로 인터페이스 사이에서 어느 정도 감쇠가 발생하기 때문에, 다른 것은 마찬가지지만, 속도 흔들기는 일반적으로 도로 자전거에 비해 산악 자전거에서 발생할 가능성이 적다.[6]: 1

쉬미 주파수는 자전거 속도와 독립적이기 때문에 자이로스코프 효과는 "현상에 필수적이지 않다"[2]고 말했다. 비틀림에 대한 상위 5가지 영향은 앞 타이어의 횡방향 강성, 조향 댐퍼, 질량의 자전거 중심 높이, 뒷바퀴로부터의 자전거 중심 거리, 앞 타이어의 코너링 강성으로 밝혀졌다.[3][9]

물리적 실험과 컴퓨터 모델링을 통한 흔들림을 조사한 학술 논문은 다음과 같이 결론짓는다. "전면 타이어 특성의 흔들림 모드, 전면 프레임 관성 및 섀시 강성에 미치는 영향이 나타났다. 특히 조향 축에 대한 전면 타이어 팽창, 섀시 강성, 전면 프레임 관성 증가와 전면 타이어 사이드 슬립 강성 감소로 인해 '웨이블 모드 댐핑'이 개선되어 차량 안정성을 촉진하고 있음을 보여준다.[10]

참고 항목

참조

  1. ^ Hough, David L. (2000). "Glossary". Proficient Motorcycling: The Ultimate Guide to Riding Well (2nd ed.). USA: BowTie Press. p. 253. ISBN 1-889540-53-6. tank slapper: a speed wobble so severe that the handlebars bang alternately against the sides of the fuel tank
  2. ^ a b c Wilson, David Gordon; Jim Papadopoulos (2004). Bicycling Science (Third ed.). The MIT Press. pp. 263–390. ISBN 0-262-73154-1.
  3. ^ a b Cossalter, Vittore (2006). Motorcycle Dynamics (Second ed.). Lulu.com. pp. 241–342. ISBN 978-1-4303-0861-4.
  4. ^ Simos Evangelou, David J.N. Limebeer, Robin S. Sharp, and Malcolm C. Smith (October 2006). "Control of Motorcycle Steering Instabilities". IEEE Control Systems Magazine. CiteSeerX 10.1.1.227.9657. For machines with a stiff front frame, a steering damper is required to stabilize the wobble mode at high speeds, while older, more flexible machines may require a steering damper at intermediate speeds.{{cite magazine}}: CS1 maint : 복수이름 : 작성자 목록(링크)
  5. ^ Zhuravlev, V.Ph.; Klimov, D.M. (2010). "Theory of the shimmy phenomenon". Mechanics of Solids. 4 (3): 324–330. doi:10.3103/S0025654410030039.
  6. ^ a b c d Empfield, Dan (2015-04-24). "Speed Wobble". slowtwitch.com. Archived from the original on 2015-06-07. Retrieved 2019-08-23.
  7. ^ Zinn, Lennard (2013-11-19). "Technical FAQ: Bifurcation and high-speed shimmy". VeloNews. Archived from the original on 2019-08-24. Retrieved 2019-08-23.
  8. ^ Kettler, Bill (2004-09-15). "Crash kills cyclist". Mail Tribune. Retrieved 2016-07-10.
  9. ^ Manfred Plöchl; Johannes Edelmann; Bernhard Angrosch; Christoph Ott (7 Jul 2011). "On the wobble mode of a bicycle". Vehicle System Dynamics: International Journal of Vehicle Mechanics and Mobility. Taylor & Francis. 50 (3): 415–429. doi:10.1080/00423114.2011.594164. ISSN 0042-3114.
  10. ^ Mauro, Salvador; Fabris, Davide (May 27–28, 2004). Study of stability of a two wheeled vehicle through experiments on the road and in laboratory (PDF). Modena, Italy. Retrieved 2008-08-31.

외부 링크