气压和载荷对载重子午线轮胎接地性能影响

建立了12.00R20全钢载重子午线轮胎三维有限元模型,分析了该轮胎在标准气压不同载荷以及额定载荷不同气压下的接地情况,并对额定载荷和标准气压下的接地情况进行了试验验证,仿真结果和试验结果具有良好的一致性。结果表明,在标准胎压下,随着载荷的增加,轮胎接地面逐渐由椭圆型变成矩型,轮胎接地面上的压力分布呈马鞍型;在额定载荷下,随着胎压的增加,轮胎接地中心压力和平均接地压力增加,接地面积减少。     

基于FRIDA模型的轮胎-土壤接触特性研究

利用喷涂法与土壤传感器埋设法测试了不同胎压条件下轮胎-土壤接触特性,旨在研究轮胎气压对轮胎-土壤接触特性影响,对FRIDA模型在华北一年两熟区壤土区适用性进行评价并优化,结果表明,轮胎-土壤接触面面积A的均方根误差(RMSE)从0.022 m~2降低到0.013 m~2,标准偏差(Bias)的变化范围为-0.19~0.019 m~2,模拟值与实测值的回归线决定系数为0.948;轮胎-土壤接触面平均应力及最大应力的模拟值与实测值的相对误差(RE)均小于0.1,参数优化及验证后的FRIDA模型能够模拟华北一年两熟壤土区轮胎-土壤接触特性。通过田间试验结合优化的FRIDA模型,分析轮胎气压、轴载对轮胎-土壤接触特性影响的结果表明,随着轮胎气压增大,接触面形状由矩形到椭圆形再到圆形的变化过程,接触面积减小,应力分布由M型应力集中到凸型应力集中变化;随着轴载增大,轮胎-土壤接触面形状由类椭圆形变为矩形,面积增大,应力分布出现严重M型应力集中现象,且应力逐渐增大。该研究为合理选择拖拉机胎压及配套农机具提供了理论依据。     

载重子午线轮胎接地几何特征研究

利用TEKSCAN的压力分布测量系统对某子午线轮胎进行了接地性能试验,实时记录了轮胎在连续加载和卸载过程中接地印痕形状、接地系数、面积比、四角比等几何特征随载荷的变化情况。同时进行了该轮胎接地性能的有限元分析,有限元仿真结果和试验结果有良好的一致性,为轮胎接地性能的改进和提高提供参考。     

沙漠仿生轮胎的静态特性和动态特性研究

运用试验和理论分析方法,对沙漠仿生轮胎的静态特性和动态特性进行了研究。建立了沙漠仿生轮胎接地变形、接地长度、接地宽度、接地面积、静刚度、动刚度和阻尼特性的预测公式。研究结果表明,所建立的预测公式能够反映沙漠仿生轮胎的静态特性和动态特性。     

汽车轮胎温度场影响因素建模与试验分析

根据轮胎力学场的数值分析结果,采用傅里叶级数拟合单元在轮胎滚动一周内的应力应变变化,利用傅里叶级数系数计算轮胎单元损耗应变能与生热率。通过正交验法设计台架试验,测试了不同速度、载荷、胎压和环境温度下轮胎不同部位的温度,以验证数值分析结果。对应台架试验方案各工况,模拟了斜交胎在不同工况下的稳态温度场分布,数值计算结果与试验值基本一致。在此基础上讨论了环境温度、速度、载荷、胎压等因素对轮胎温度的影响,并给出了胎肩最高温度与各因素之间的关系公式。     

轮胎压力监测与爆胎控制研究

轮胎胎压正常对汽车的安全行驶至关重要,本文针对大多数驾驶人员无法感知车辆行驶时轮胎出现异常,以及爆胎后不能安全操控,分析胎压和爆胎监测的方法,提出利用轮胎旋转角速度和触碰开关来监测胎压与爆胎,并且研究在爆胎后车辆主动控制的方法,为设计试验与产品研发提供一些参考。     

基于粒子群算法的农用轮胎柔性环模型参数辨识方法

轮胎柔性环模型能准确表达轮胎变形,但模型的刚度参数无法直接测定,因此模型刚度参数的辨识成为建模过程中的关键。本文基于轮胎柔性环模型运动学方程,分析农用轮胎固有频率与刚度参数之间的关系,提出基于粒子群算法的柔性环模型刚度参数辨识方法。通过轮胎模态试验获取轮胎固有频率,采用粒子群算法对柔性环模型刚度参数进行辨识。将固有频率的试验值与预测值的平均误差作为评价指标,对比粒子群算法与传统算法及遗传算法辨识结果,结果表明粒子群算法的参数辨识结果精度较高,平均绝对误差为1.67Hz,平均相对误差为1.66%,相较于遗传算法,平均相对误差降低16.16%,运算时间减少93.19%。通过接地印痕试验获取农用轮胎接地角度,结合辨识所得刚度参数,估算轮胎所受到的垂向力,对比垂向力的试验值与预测值,结果表明粒子群算法的参数辨识结果精度较高,垂向载荷估算平均相对误差为1.97%,相对于遗传算法,平均相对误差降低12.05%。     

胎压及负荷对轮胎的不良影响

一、胎压如果胎压过低 ,行驶过程中周期的压缩变形 ,会加速帘线的疲劳。同时 ,由于胎压过低 ,胎冠中部向里弯曲 ,从而使胎面的边缘负荷剧增 ,使胎面的磨损不均匀 (中部磨损较小 ,胎肩部分磨损严重 ) ,通常形成齿形或波状 ;胎压过高 ,会使轮胎的帘布受到过度伸张 ,胎体疲劳过程加快 ,引起帘线拉断 ,造成轮胎早期爆裂。胎压过高还会使轮胎与地面的接触面积减小 ,增加了单位面积上的负荷 ,造成胎冠中部严重磨损。无论是新的轮胎还是修理过的轮胎 ,都应严格按照该车说明书规定标准的气压充气 ,偏差不超过10 %。充气时还要考虑季节和使用条件 ,冬…     

子午线轮胎接触滑移的有限元分析

采用ANSYS软件非线性分析技术,通过三维体单元、层单元和接触单元,建立了60系列的R15型子午线轮胎的三维有限元模型。使用Pilot节点控制刚性目标面,使充气轮胎在不同摩擦系数的情况下进行接触滑移,得到了各种情况下轮胎接触滑移的印痕分布状况及在摩擦力的情况下轮胎各部位的变形和应力情况,为进一步进行子午线轮胎的动态接触分析和优化设计奠定了基础。     

车辆随机动载作用下路面动态响应研究

为研究车辆随机动载对半刚性沥青路面性能的影响,利用SIMPACK软件建立了重型载货汽车整车行驶动力学模型,提取了各轴车轮轮胎法向作用力。在此基础上建立了半刚性沥青路面三维有限元分析模型,分析了车辆随机动载作用下路面的动态响应。结果表明,随机动载作用下路面应力变化与车辆轴数有关,当三轴车辆车轮依次通过路面某一确定位置时,路面各层应力出现3次突变,最大应力出现在中、后轴车轮通过时;在车辆行驶区域,路面各点的最大拉、压应力均随车辆行驶距离和轮胎法向作用力不同而随机变化,轮迹中心线路面各点的垂直应力、水平应力、横向应力和水平剪应力变化频率与中、后轴轮胎法向作用力的变化频率相似,横向剪应力的变化频率与前轮的轮胎法向作用力变化频率相似,而轮迹边缘路面各点横向剪应力变化频率与中、后轮的轮胎法向作用力变化频率相似。     

无线传输的轮胎状态及车辆载重检测一体化技术

通过研究汽车行驶时轮胎载荷的变化以及轮胎载荷、气压、温度之间的关系,建立了三者关系的数学模型.利用该模型并通过轮胎气压、温度值以及汽车行驶状况可确定轮胎载荷是否超出允许范围.根据该原理设计了一套轮胎状态及车辆载重检测一体化系统.该系统通过内置在轮胎内的传感器实时检测汽车轮胎内的温度和压力.通过试验验证了数学模型的正确性和该系统的实用性.     

斜交轮胎三维有限元建模及应力分析

利用ANSYS中的三维层单元模拟轮胎复合材料，建立了7．00-1614PR斜交轮胎三维有限元分析模型。在此基础上研究了轮胎在额定气压下的主应力、剪应力及帘布端点处层间剪应力的分布规律，并指出了它们对轮胎早期失效的影响。分析结果验证了三维有限元建模的正确性和有限元法应用于层间剪应力分析的有效性。     

7.50-16轮胎静载工况下变形试验研究

研究轮胎变形对轮胎的设计制造和使用有重要的作用。为此,针对拖拉机常用的7.50-16 6PR斜交轮胎进行静载试验,对轮胎变形与气压和载荷之间的关系进行研究。结果表明:一定气压下,轮胎变形与载荷存在线性关系;一定载荷下,轮胎变形与气压存在对数关系。利用多元线性回归方法建立了预测轮胎变形的数学模型,为减小轮胎滚动阻力、提高车辆附着性能提供了参考。     

影响轮胎滚动半径的因素研究

介绍了轮胎滚动半径测量的试验原理和试验方法,通过对捷达轿车的道路试验,得出了轮胎滚动半径与轮胎气压、车速和载荷之间的关系.在低滑移率条件下,轮胎的滚动半径随车速、轮胎气压的增加而增大,而轮胎载荷在正常范围内对其影响较小.这一试验研究结果对于间接TPMS的研究具有重要的意义.     

轻型载货车前轮轮胎异常磨损研究

基于A．schallamach—Turner轮胎磨损模型，分析了某轻型载货车前轮轮胎异常磨损机理，讨论了前轮定位参数、轮胎气压、轮胎负荷、轮胎花纹、前后轮制动力分配、胎面材料及配方对轮胎磨损的影响。分析了样车轮胎的磨损现象和磨损原因，对轮胎和整车参数进行了改进设计与匹配。道路试验证明：轮胎的耐磨性有所提高，理论研究和分析结果与实际情况相符。     

基于一次回归正交试验的双滚筒轮胎滚动阻力模型

针对汽车动力性检测时轮胎在双滚筒底盘测功机上的滚动阻力消耗功率问题,分析了双滚筒轮胎滚动阻力测试的原理,建立了轴荷、车速、胎压及双滚筒底盘测功机结构参数与滚动阻力的数学模型,应用一次回归正交试验方法L8（27）,重新安排8次试验,用回归方程表达了轮胎滚动阻力。     

果园滑动转向机器人轮胎动力学参数实时估计方法

受果园路面起伏及轮胎附着能力变化影响,滑动转向轮式机器人轮胎的垂直载荷及侧向力参数变化大且难以实时估计,针对现有滑动转向控制器设计时对轮胎动力学参数进行简化,从而导致机器人姿态控制稳定性低的问题,本文提出了非铺装路面滑动转向轮式机器人轮胎垂直载荷实时估计方法和轮胎驱动力实时估计及优化分配算法。首先,提出了适用于滑动转向过程静力学计算的理想平面以及基于该平面的四轮垂直载荷估计方法;其次,提出了基于Fiala轮胎动力学模型的小侧偏角侧向力估计方法;再次,建立了滑动转向轮式机器人坡道稳态动力学方程和轮胎实时驱动力估计方法;最后,基于轮胎利用率构造轮胎驱动力最优实时分配模型。为验证本文方法,建立了基于ADAMS的滑动转向轮式机器人动力学模型进行对比验证,并且对垂直载荷以及侧向力估计方法搭建了检测装置进行实际验证。实际验证结果表明,轮胎垂直载荷实时估计方法准确率为95%以上,侧向力实时估计方法准确率为85%以上,基于轮胎垂直载荷以及侧向力的轮胎驱动力优化方法使轮胎利用率从96.25%降低至93.75%,提高了轮胎附着裕量和姿态控制稳定性。     

可变速抽蓄机组运行转速对甩负荷过渡过程的影响

为了分析可变速抽水蓄能机组初始运行转速对甩负荷过渡过程调节保证参数的影响,针对可变速抽水蓄能机组的运行特点,基于一维瞬变流理论特征线法,建立了可变速抽水蓄能电站初始运行转速计算及过渡过程仿真模型,结合工程算例,分析了不同水头运行条件下机组运行转速对发电效率的影响,研究了可变速抽水蓄能机组起始运行转速变化对事故甩负荷工况水锤升压和转速上升率的影响,并解释了其原因.结果表明:可变速抽水蓄能机组在高水头和额定水头下额定出力运行时,随着初始运行转速的减小,事故甩负荷后转速最大上升率增大,水锤升压增大.其原因在于可变速抽水蓄能机组初始转速的改变造成甩负荷过程中力矩和流量变化率发生变化.研究成果可为类似工程的运行转速选取和甩负荷过渡过程调保参数优化提供参考.