SUSP.PM

[Toretto]

Salve Gente!
Cercando in giro si riesce a trovare..anche grazie a voi
guide su come creare/mod una mod..partendo dai mas..per finire poi agli hdv.
ma mi interesserebbe capire anche che ruolo gioca il file susp.pm
e capire un po i valori che esso ha...funzionalità! se c'è qlk guida in giro fatemi sapere! thanks!

[*Viper*]

Il file susp.pm definisce la geometria delle sospensioni, è la creazione fisica del tipo di sospensione che la macchina dovrà avere.
Non solo però.
Se apri un file susp di una vettura di formula (F1 BMW 07, fatta dagli ISI per esempio) trovi questi parametri:

nell' header ( quello con tutti i flag //) trovi le convenzioni di segno per i valori; inoltre vengono spiegati i vincoli da applicare alla geometria (vincolo= oggetto che toglie gradi di libertà al movimento dell'oggetto stesso; un corpo nello spazio ha 6 gradi di libertà; mano a mano che si mettono dei vincoli questi gradi di libertà vanno a diminuire);
il vincolo che solitamente spiega meglio il tutto è l'attacco al mozzo del braccetto dello sterzo: deve avere un asse, rotazione rispetto al mozzo nel piano verticale; non deve muoversi verso l'ala anteriore, nè verso la pancia della macchina, non deve andare su e giù se non legato al movimento della sospensione; non sono ammesse altre rotazioni (quindi per il conteggio: 6 gradi di libertà - 2 vincoli alle due rotazioni -3 vincoli alle traslazioni= 1 grado di libertà, che è poi solo la rotazione consentita al mozzo anteriore per sterzare).
I vincoli sono di 3 tipi Joint, Hinge, Bar , i quali rispettivamente tolgono 3,2,1 gradi di libertà (DOF in inglese, in italiano GdL).
Per ottenere il vincolo del braccio dello sterzo devi applicare 3+2 GdVincolo, quindi Joint+Hinge.

Nell'header trovi anche l'indicazione Body, che è una delle sezioni del pm che puoi trovare.

Andando ora con ordine:
nella prima sezione che non ha nome, trovi tutte le coordinate fisiche di alcuni parametri, che fanno riferimento a delle masse (ecco perchè si usa Body come indicatore):

body mass è il primo che si incontra, è tutto a 0, come consigliato dagli ISI stesso, la massa della vettura e la sua inerzia deve essere indicata solo nell' hdv;

definizione dello spindle (immagina che lo spindle sia una sorta di corpo che definisce la proprietà del mozzo, è un corpo nel quali concentri la massa e l'inerzia del mozzo) ant sx e dx (poco oltre trovi i posteriori); si definisce massa, inerzia, posizione (notare come sia ovvia la geometria nei valori li riportati) [pos=(0.63,0.0,-1.65) significa una distanza sull' asse x di 0,63 metri, sull'asse z di 0.0 metri, sull'asse y di 1,65 metri dal punto 0.0, 0.0, 0.0 (centro del posizionamento della vettura, ori nel file .pm)

definizione della posizione della ruota (Ant sx/dx , post sx/dx) : massa, inerzia, posizione; la massa della ruota è necessaria per definire la massa non sospesa per ogni asse, massa utile per permettere al simulatore di calcolare un certo tipo di dinamica (serve per calcolare la frequenza delle masse non sospese, frequenza che va ad inficiare sulla risposta al volante quando viene attivata).

proprietà del serbatoio (fuel tank): massa, posizione, inerzia; la posizione è meglio sistemarla dall'hdv (Fuel tank pos)

ultimo Body è la testa del pilota, che NON è rigidamente attaccata; per questo nel file stesso si suggerisce di modificare il file headphisics.ini; in questa sezione se ne definisce solo la massa e una inerza irrisoria.

Sezione Constraints (Vincoli)

[joint+hinge] è quello di cui parlavo prima, viene fatto sia all' anteriore che al posteriore (infatti nella sospensione a doppio triangolo sovrapposto, che è quella che trovi in tutte le vettura di formula, all' anteriore trovi il braccio dello sterzo, al posteriore un finto braccio dello sterzo che blocca la rotazione del mozzo al posteriore, naturalmente all'anteriore lo sterzo viene usato per applicare questa rotazione) si definisce l'asse di rotazione, la sua posizione, e rispetto a quali punti (ad esempio dove si trova la posizione della ruota, che è poi il centro ruota perfetto) è applicato questo asse; più difficile a dirsi che a farsi.

poi per ogni sospensione (ant sx/dx, post sx/dx) definisci le posizioni di tutti i bracci; tieni sempre presente che per definire un braccio, nello spazio, gli ISI hanno usato il sistema più comodo che esista, ovvero quello che ti fa definire il braccio secondo i suoi punti estremi, dando le loro coordinate tu puoi determinare posizione e lunghezza del braccio stesso.

// Front left suspension (2 A-arms + 1 steering arm = 5 links)
[BAR] // forward upper arm
name=fl_fore_upper posbody=body negbody=fl_spindle pos=(0.155,0.205,-1.66) neg=(0.602,0.113,-1.65)

[BAR] // rearward upper arm
posbody=body negbody=fl_spindle pos=(0.165,0.195,-1.34) neg=(0.602,0.113,-1.65)

[BAR] // forward lower arm
posbody=body negbody=fl_spindle pos=(0.08,-0.021,-1.66) neg=(0.616,-0.113,-1.65)

[BAR] // rearward lower arm
name=fl_fore_lower posbody=body negbody=fl_spindle pos=(0.08,-0.021,-1.340) neg=(0.616,-0.113,-1.65)

[BAR] // steering arm (must be named for identification)
name=fl_steering posbody=body negbody=fl_spindle pos=(0.152,0.206,-1.705) neg=(0.616,0.113,-1.700)

Si va in ordine; il commento della prima linea sottolinea la geometria della sospensione: 4 bracci che vanno a formare una A superiore e una A inferiore, il braccio dello sterzo = 5 collegamenti alla scocca.

forward upper arm è il braccio del triangolo superiore più vicino all'ala anteriore per intenderci, il rearward upper arm è il braccio del triangolo superiore più vicino alle pance; viceversa il lower fa riferimento al triangolo inferiore. Pos e Neg sono i punti rispettivamente interno (quello più vicino all'origine degli assi cartesiani) e esterno, come dicevo basta darne le coordinate e il gioco è fatto. Non è prevista la geometria come massa, conta solo lo schema, i bracci sono supposti privi di massa.
Questo ragionamento si applica anche al resto della vettura; definiti i bracci, definisci all'anteriore la posizione del braccio dello sterzo (attenzione che per far curvare la vettura ci deve essere il braccio dello sterzo che si aggancia al mozzo non nella posizione dove è presente l'asse di rotazione ammesso, ma o poco più avanti (come gli ISI fanno) o teoricamente poco più indietro, altrimenti otterrai dall' asse delle rotazioni o troppo piccole oppure addirittura contrarie (tipo giri il volante a destra e la macchina gira leggermente a sinistra), è tutta questione di geometria.

Al posteriore come dicevo c è il falso braccetto dello sterzo, questo:

[BAR] // straight link
posbody=body negbody=rl_spindle pos=(0.089,0.02,1.52) neg=(0.600,0.02,1.52)

che evita la rotazione attorno all' asse che abbiamo definito prima. Va definito l'asse e il relativo blocco poichè la sospensione a doppio triangolo va definita con 5 collegamenti per il gioco per farla funzionare (anche nella realtà per dire il vero, se non hai il falso braccetto dello sterzo, hai delle leggere rotazioni dei mozzi posteriori che possono essere estremamente dannose per la direzionalità/stabilità della vettura).

Una volta fatto tutto ciò, mancano solo un paio di cose; una è un pò più facile, la definizione del pushrod, che rappresenta schematicamente l'elemento sospensivo, ovvero quel braccio che dal mozzo arriva al puntone della sospensione attaccato al telaio. Questa definizione la fai dall' hdv sezioni [FRONT LEFT], [FRONT RIGHT], [REAR LEFT], [REAR RIGHT];

le voci sono queste:

PushrodSpindle=(-0.050,-0.150, 0.000) // Spring/damper connection to spindle or axle (relative to wheel center)
PushrodBody=( -0.480, 0.170, 0.000) // Spring/damper connection to body (relative to wheel center)

E definiscono, come suggeriscono i commenti, il punto interno di attacco alla scocca del pushrod (seconda riga) e il punto di attacco del pushrod al mozzo(prima riga); attenzione che quei numeri, rispetto a tutti quelli di prima, sono tutti offset dal centro ruota, che è definito nel pm.
Per cui ci si muove dal centro ruota e non è una geometria che risponde alle regole della geometria assoluta nello spazio.

Questo è tutto sul file pm. Ora viene la parte difficile: la sospensione e la sua geometria influenza pesantemente il comportamento della vettura; in primis si vanno a modificare, modificando la geometria, gli spostamenti del centro di istantanea rotazione, del centro di rollio; poi si modificano le variazioni degli angoli caratteristici.
Immagina la sospensione ora presa ad esempio vista da davanti; è un normale quadrilatero, con un lato che rappresenta il telaio, un braccio superiore e uno inferiore che sono attaccati al mozzo, rappresentato come una linea retta. In più aggiungi una lineetta al mozzo, uscente che mi rappresenta l'asse di rotazione della ruota. Se la sospensione la provi a spingere su quest' asse in su o in giu, vedrai il movimento di questo asse; questo per esempio fa variare in base all' alzata della sospensione l'angolo di camber. Se la sospensione ha un disegno particolare, che per esempio accentua parecchio l angolo di camber quando viene spinta verso l'alto, la tua vettura all' anteriore potrebbe non risentirne più di tanto, ma al posteriore, quando la sospensione è schiaccata magari da un dosso o da un cordolo alto, potresti non essere in grado di accelerare con efficacia, poichè aumentando l'angolo di camber a dismisura, l'impronta di contatto del pneumatico diminuisce sensibilmente e il grip purtroppo anche.
Tutto questo ragionamento vale anche nello spazio, ovvero su gli altri assi, infatti anche il caster può variare a seconda di come viene scossa la sospensione, e anche tutti gli altri angoli caratteristici.
In più, se vedi la macchina da un lato, e consideri il trasferimento di carico della vettura in frenata e accelerazione, questo trasferimento di carico può essere mitigato o accentuato dalla geometria della sospensione (con un particolare disegno dell'anteriore puoi evitare che la sospensione si schiacci troppo e che il muso vada troppo verso il basso, dato che il modo per andare forte più semplice concenttualmente è tenere sottocontrollo e con valori bassi le variazioni di centro di gravità, centro di pressione aerodinamica, centri di rollio ant e post, insomma limitare i trasferimenti di carico che il pilota sente) [ tutto ciò si chiama antiaffondamento, ovvero antidive in inglese, concetto caro anche a altre discipline e altri campi; naturalmente in accelerazione si carica il posteriore e si deve evitare che la macchia si "sieda" sul posteriore, è l'antisquat e anche questo può essere controllato dal disegno della sospensione].
Questa è la parte teorica più difficile da ottenere disegnando la sospensione. Naturalmente anche i cordoli vengono studiati, sono forze che hanno una ampiezza variabile sulla sospensione e con frequenza elevata, per cui anche qui si deve stare attenti che la sospensione stessa (oltre che la gomma) non si comporti in maniera pericolosa per la maneggevolezza.
Il consiglio che ti do, se non hai grande dimestichezza con i termini che ho usato, fatti prima una bella cultura su vetture da strada, che sono oltremodo più semplici di comprensione rispetto a una formula; parti dal concetto che la sospensione è il filtro tra le asperità del terreno e la scocca dove si trova il pilota, e che servono ad attutire i colpi e a mantenere un certo confort, oltre che dopo aver attutito il colpo a riportare in assetto neutro la vettura. Da qui dirigiti poi piano piano verso il discorso di trasferimenti di carico, comportamento in curva e sul dritto in frenata e accelerazione, poi e solo per ultimo fatti una bella full immersion di letture su angoli caratteristici (sono di più dei soliti 2-3 che si indicano, si parte certamente dal camber, si passa dal caster, si finisce solitamente con king pin e ackerman) e loro definizioni e comportamenti.
Poi allora capirai bene cosa ti deve dare la sospensione; ti fai qualche disegno di schemi di sospensione e provi a capire cosa fanno variare poco e molto (ti consiglio di partire da auto stradali perchè è facile metterle su un ponte per osservare la sospensione e in più ci sono le soluzioni più disparate, dagli assali rigidi alle sospensioni interconnesse, per arrivare ai più moderni McPherson e Multi-link); ricorda sempre che per studiare tutto ciò ci vuole una buona base di geometria, e molta matematica; l' equazione di chiusura che mi riduce tutte le incognite che ho nella sospensione a quadrilatero a una dipendenza dall'unico grado di libertà rimasto (il movimento su e giù della sospensione per intenderci) è una equazione da scrivere con i numeri complessi in forma euleriana, per cui non è per niente immediata, ma ci vuole un buon bagaglio matematico. Altre sospensioni sono poco più semplici, ma serve comunque anche una base di meccanica dei solidi per capire cosa succede a fondo.
Detto questo... buon lavoro