轮胎刷子模型分析 Ⅰ.稳态侧偏刷子模型

轮胎刷子模型是只考虑胎面弹性而将胎体视为刚性的简化理论模型。在分析稳态条件下印迹侧向变形和垂直载荷分布的基础上,并考虑到印迹区内发生滑移时的情形,系统地分析了只考虑胎面侧向弹性的轮胎稳态侧偏刷子模型的建模机理及其边界条件,讨论了载荷分布函数的约束条件和印迹起滑点的有效范围,为建立轮胎侧偏半经验模型或复杂侧偏模型提供理论依据与方法。     

轮胎刷子模型分析：Ⅱ稳态纵滑与纵滑侧偏刷子模型

基于弹性胎面和刚性胎体假设,分析了稳态条件下轮胎纵滑时印迹的纵向变形以及纵滑侧偏时印迹的纵向变形与侧向变形,分析了印迹区内有滑移时的稳态纵滑刷子模型和纵则偏刷子模型的建模机理,讨论了纵向剪应力分别随制动力的变化关系、纵滑侧偏时总切力分别与纵向和侧向分量间的矢量关系,以及纵滑侧偏刷子模型分别与纵滑刷子模型间的内在关系。     

轮胎刷子模型分析Ⅱ.稳态纵滑与纵滑侧偏刷子模型

基于弹性胎面和刚性胎体假设 ,分析了稳态条件下轮胎纵滑时印迹的纵向变形以及纵滑侧偏时印迹的纵向变形与侧向变形 ,分析了印迹区内有滑移时的稳态纵滑刷子模型和纵滑侧偏刷子模型的建模机理 ,讨论了纵向剪应力分别随制动力与驱动力的变化关系、纵滑侧偏时总切力分别与纵向和侧向分量间的矢量关系 ,以及纵滑侧偏刷子模型分别与纵滑刷子模型和侧偏刷子模型间的内在关系     

轮胎刷子模型分析Ⅰ.稳态侧偏 刷子模型

轮胎了模型是只考虑胎面弹性而将胎体视为刚性的简化理论模型。在分析稳态条件下印迹侧向变形和垂直载荷分布的基础上,并考虑到印迹区内发生滑移时的情形,系统地分析了只考虑胎面侧向弹性的轮胎稳态侧偏刷子模型的建模机理及其边界条件,讨论了载荷分布函数的约束条件和鲺迹起滑点的有效范围,为建立轮胎侧偏半经验模型或复杂侧偏模型提供理论依据与方法。     

自由滚动轮胎侧偏特性理论模型

通过分析轮胎自由滚动时胎体和胎面的侧向变形以及轮胎印迹内垂直载荷分布的变化等，建立了自由滚动轮胎侧偏特性理论模型。研究结果表明，本文建立的自由滚动轮胎侧偏特性理论模型比已有的模型更接近实际。     

机械弹性车轮纯滚动工况下的侧偏特性研究

通过分析机械弹性车轮纯滚动时胎体和胎面的侧向变形,利用公式推导建立了纯滚动工况下机械弹性车轮侧偏特性的理论模型。利用自主研制的低速平板式轮胎力学特性试验台,对机械弹性车轮进行了稳态侧偏特性试验。通过对比分析理论模型曲线与试验数据可以验证:所建立的车轮纯滚动工况下的侧偏特性理论模型的合理性,能够预测车轮纯滚动工况时的侧偏特性。对于深入研究机械弹性车轮的非稳态侧偏特性以及车轮的优化设计具有一定的指导作用。     

轮胎非稳态侧偏理论模型的参数辨识

根据空间域内轮胎非稳态侧偏试验数据计算出试验频率特性,由考虑胎体复杂变形的轮胎非稳态侧偏理论模型与试验数据建立了参数辨识数学模型,并辨识出模型的结构参数。理论结果与试验数据的一致,验证了模型的正确性,辨识出的参数还可以用于轮胎力学和汽车动力学的分析与仿真计算。     

制动,驱动工况下的轮胎侧偏特性理论模型

通过分析轮胎制动和驱动时胎体和胎面的变化以及轮胎印迹内垂直载荷分布的变化等，建立了制动、驱动工况下的轮胎侧偏特性理论模型。研究结果表明，本文建立的制动、驱动工况下的轮胎侧偏特性理论模型比已有的模型更接近实际。     

气动力对车辆稳态转向特性的影响分析

根据简化的三自由度车辆模型，建立了车辆稳态转向特性的评价指标（稳态横摆角速度增益、侧向速度增益和侧倾角增益）与气动力的关系。分析了侧向气动力、侧倾气动力矩和横摆气动力矩对车辆操纵稳定性的影响。为改善车辆高速行驶稳定性提供了理论依据。     

ANSYS在滚动轮胎稳态温度场分析中的应用

根据轮胎尺寸、材料性质和工作条件，对滚动轮胎进行了合理假设，建立了滚动轮胎平衡状态下的简化传热数学模型。利用有限元处理方法和ANSYS5．3版大型非线性有限元软件，建立了滚动轮胎态温度场的二维有限无模型。以9．00－2012PR尼龙斜交胎为例，进行了温度场初步模拟计算，获得了轮胎内部稳态温度场分布。通过回归建立了稳态地轮胎内部最高温升随车速变化的简便计算公式，分析了车速对最高温升的影响。计算结果较真实地反映了轮胎的热状况。     

汽车稳态圆周行驶初始条件的判定

利用统计拟合方法建立了轮胎侧向附着特性力学模型,并进一步分析了汽车运动和受力的几何关系,求解出了汽车稳态圆周行驶的初始条件,为进行汽车操纵稳定性的仿真研究提供了前提条件。     

基于LuGre摩擦模型的轮胎稳态模型参数识别

研究了基于LuGre摩擦模型的轮胎稳态模型参数识别方法.用稳态轮胎试验数据获得了LuGre动态轮胎模型中的参数,得到了模型参数随垂直载荷的变化关系:静态摩擦因数与库伦摩擦因数均随载荷的增加而线性降低;纵向轮胎刚度随载荷的增加而线性增加;而侧向轮胎刚度与载荷的关系呈现非线性.识别出的参数可用于LuGre轮胎模型动态特性的研究.仿真结果表明,LuGre动态轮胎模型不仅具有与魔术公式相似的稳态特性,而且还能反映出转弯制动过程中的轮胎动态响应特性.     

基于非线性有限元理论的子午线轮胎侧偏特性研究

将轮胎的有限元分析计算结果引入到轮胎静态侧偏特性研究中,利用轮胎的有限元分析结果得到轮胎侧偏刚度.为控制网格划分的密度与质量,采用数字化轮廓技术,在UG软件中绘制轮胎断面曲线,将离散化后的曲线信息导入有限元分析软件ANSYS中.建模时充分考虑了橡胶材料的超弹性和各向异性,材料模型采用Mooney-Rivlin橡胶材料.计算结果和试验结果验证了理论计算的可靠性.     

高速滚动轮胎表面稳态温度场的实验研究

利用轮胎转鼓实验台和Ｍ９０Ｂ型红外测温仪等实验设备,对轮胎在不同车速和不负荷条件下的表面稳态地实验测试,得到了各种条件下的轮胎表面稳态温度场的分布规律以及温升随时间变化的规律,深入研究了车速和轮胎负荷对轮胎表面稳态温度场的影响,为进一步研究轮胎高速滚动时的生热爆胎机理奠定了基础。     

7.50R20 14PR PW02型轮胎侧偏刚度的试验与拟合

为给使用某公司产7.50R20 14PR PW02型轮胎车辆的操纵稳定性研究提供准确的轮胎侧偏力计算公式,对该轮胎进行了相关试验与数值拟合。首先,在标准胎压下就5种不同载荷,测量了侧偏角范围-8°～8°内对应的侧偏力。然后使用MagicFormula模型及Unitire模型分别对该轮胎侧偏刚度进行了数值拟合,并就使用Unitire模型在数值拟合的过程中Ey(侧向力曲率因子)及μy(侧向摩擦系数)的部分拟合值超出取值定义域的现象给出了相关修正方法。最后对上述拟合结果与试验数据进行了对比分析,结果显示:使用Magic Formula模型得到的侧偏力计算公式的计算精度较高,其最大残差仅为0.68%,说明7.50R20 14PR PW02型轮胎对Magic Formula轮胎模型较适应。     

轮式拖拉机偏跑与防止

(1)两侧轮胎气压相差很大,一侧轮胎气压过低,轮胎着地面积加大,滚动阻力增加,滚动直径变小,使两侧车轮滚动速度有快有慢,拖拉机偏跑。(2)摇摆轴支架松动,前轴倾斜,使拖拉机偏跑。(3)转向器传动副(齿轮副、蜗轮副、螺杆、螺母、滚珠、蜗杆、曲柄主销等)或轴承磨损,各杆件球头销及座磨损,转向节轴及衬套磨损,前轮轴承磨损等都使方向盘自由行程加大,转向不灵。拖拉机在路面行驶时,由于路面崎岖不平或石块等障碍,使前轮自动转向。此时,转动方向盘不能立刻控制方向,拖拉机突然跑偏。(4)前轴弯曲变形,转向节轴变形使拖拉机跑偏。(5)两侧后轮磨损不…     

极限工况下汽车轮胎侧偏角测试方法研究

轮胎侧偏特性识别是汽车动力学稳定性控制的基础,而极限工况下因侧倾转向和变形转向的影响,基于动力学模型的轮胎侧偏角估计方法精度变差。提出一种基于直接视觉测量转向轮转角和车身姿态的轮胎侧偏角测试方法,为极限工况下转向轮转角和轮胎侧偏角观测模型研究提供技术手段。首先分析了侧偏角测试原理,基于高精度定位定向差分GPS和图像实时处理器CVS 1456等构建了实车试验系统。在对试验车转向系统传动比进行标定的基础上,原地转向和小侧向加速度行驶试验表明:基于图像获取转向轮转角与基于转向盘转角方法一致性好。圆周加减速行驶试验表明,在侧向加速度约0.8 g时,汽车达到极限工况,基于图像方式获取的转向轮转角曲线体现了侧倾转向和变形转向的影响,试验车具有不足转向特性。实车试验表明所提出方法是有效、可行的。     

基于轮胎磨损的电动汽车扭力梁后悬架硬点优化

基于悬架硬点坐标,应用ADAMS/Car模块建立电动汽车扭力梁后悬架刚柔耦合动力学模型,通过轮跳试验分析悬架运动学特性。基于稳态侧偏轮胎刷子模型,分析轮胎磨损特性与后轮定位参数之间的关系。为了减轻汽车行驶过程中轮胎的磨损,应用ADAMS/Insight工具对悬架硬点坐标进行灵敏度分析并确定关键硬点为设计变量,采用响应曲面法对其进行优化。结果表明:该扭力梁悬架的运动学性能得到了改善,有效减轻了轮胎磨损。     

汽车操纵稳定性的仿真

分析了汽车侧倾引起的左右轮胎垂直载荷的重新分配,以及轮胎侧向力非线性变化对操纵稳定性的影响,并综合考虑汽车转向系和行驶系的结构和性能特性,建立两轴汽车操纵稳定性数学模型.并对用Simulink构建的计算机模型进行仿真,仿真结果与试验结果一致,证实模型具有很好的精度和实用性.分析了车速、转向系刚度、前后轮侧偏刚度比、前后悬架侧倾角刚度比以及侧倾对汽车操纵稳定性的影响.     

汽车稳态转向失稳的最近分岔点实时追踪

为探索汽车稳态转向失稳的非线性动力学行为,采用二次多项式轮胎模型建立了包含侧倾运动和平面运动的四维非线性侧向动力学系统.极限工况下汽车的稳态转向失稳与鞍结分岔有密切的联系,提出了基于最近鞍结分岔点实时追踪的汽车稳态转向稳定性分析方法,即采用迭代法在u-δf参数空间中实时搜索与当前工作点距离最近的分岔点,并以此最短距离作为汽车稳态转向的稳定裕度.均匀路面工况和对开路面工况下的实例计算表明,该方法经过很少的迭代次数即可找到最近的分岔点,计算速度快,满足实时性要求,可以对汽车的稳态转向稳定性实时做出预测.