冰面和干燥路面上轮胎侧偏特性的试验研究

采用自行研制开发的平台往复式轮胎力学静特性试验机,研究了两条规格和胶料性能相同但胎面花纹不同的子午线轮胎在干燥路面和冰面上的侧偏特性,并进行了对比分析。重点讨论了冰面温度、轮胎负荷、轮胎气压和胎面花纹等因素对侧偏特性的影响规律。结果表明:低温冰面上轮胎的侧偏特性与干燥路面上的轮胎相似,但胎面花纹对冰面轮胎的侧偏特性产生更明显影响;在允许范围内适当降低气压有利于轮胎的操纵稳定性。     

横向花纹沟结构对轮胎泵气噪声影响规律研究

通过对带有横向花纹沟的12.00R20子午线轮胎进行瞬态滚动分析,提取轮胎滚过路面时花纹块上表面位移随时间的变化曲线;建立单个横向花纹沟、路面以及周围空气域模型,在花纹块上表面加载位移时间曲线;基于双向流固耦合进行流场数值模拟并进行噪声预测,分析了横向花纹沟横截面几何参数对轮胎泵气噪声的影响。结果表明,轮胎花纹沟泵气噪声随着花纹沟的宽度的增大而增大,随着深度的的增大而增大,但随着壁面拔模角的增大而减小;且深度影响最大,拔模角次之,宽度影响最小。     

对接路面轮胎瞬态侧偏特性研究

对接路面轮胎瞬态侧偏特性对于车辆方向稳定性至关重要。通过仿真与试验的手段研究对接路面轮胎瞬态侧偏特性及其机理。建立用于对接路面轮胎瞬态侧偏特性仿真的轮胎模型,通过考虑胎体复杂弹性变形,并将印迹区域内胎面单元离散处理,得到轮胎滚动过程中胎面单元的变形特性,推导出基于胎面变形的轮胎力和力矩的一般表达式。利用高-低附对接路面台架试验数据对模型进行了验证。通过仿真研究对接路面轮胎瞬态侧向力和回正力矩特性,深入分析对接路面轮胎瞬态侧偏力学特性机理以及轮胎胎体弹性、轮胎侧偏角和摩擦因数阶跃幅值对这一特性的影响。分析结果表明,胎体侧向平移刚度对侧向力松弛特性影响很显著。胎体平移刚度越大,侧向力松弛长度越短。研究工作有助于对接路面工况轮胎瞬态特性半经验建模以及车辆在对接路面上的方向稳定性分析和相关控制策略开发。     

湿滑路面轮胎制动距离有限元仿真分析

对配有ABS系统的汽车在湿滑路面上的制动距离进行了仿真研究。基于有限元商业软件ABAQUS,采用制动过程离散分析方法,考虑ABS功能和路面积水与轮胎间的流固耦合作用,仿真研究了某纵向沟槽花纹子午线轮胎在10mm积水路面各离散速度下的制动情况。根据有限元仿真结果,使用相关分析方法,获得了该轮胎的制动时间和制动距离。对干、湿路面轮胎制动性能仿真结果进行了比较,验证了轮胎湿滑路面制动性能仿真评价方法的有效性。     

复杂花纹轮胎湿滑路面制动距离FEM仿真分析及评价

以205/55R16型子午线轮胎为研究对象,对配有ABS系统的汽车在湿滑路面上的制动距离进行了仿真研究。基于制动过程离散分析方法,使用有限元商业软件ABAQUS仿真研究了不同复杂胎面花纹及不同胎面材料轮胎在1.5mm深积水路面、各离散速度下的制动情况。然后根据各有限元仿真结果,使用相关分析方法,获得了轮胎的制动距离。仿真结果均与对应的试验结果趋势一致,证明了轮胎湿滑路面制动性能仿真评价方法的有效性。     

标准路面激励下的车轮动态负载分析

以基于轮毂电机驱动的四轴轮式车辆为研究对象,运用ADAMS软件搭建了包括车身、悬架、转向系和轮胎等子系统在内的整车模型。基于Sayers数字模型构建出标准随机路面,验证了该路面功率谱密度。分析了车辆行驶中轮胎力学响应和驱动系统负载特性,间接得出电机输出端负载转矩。开展了不同路面、不同车速工况仿真试验,对比分析车轮垂向位移、加速度响应和驱动电机动态负载。结果表明:所搭建路面模型符合标准功率谱密度,车辆轮胎对道路作用响应良好,路面条件和车速均对车轮动态负载有不同程度影响。     

考虑路面不平度的路面识别方法

基于滑移率控制的汽车电控制动系统实现的难点在于确定不同路面下的最佳滑移率。不平路面上路面不平度引起的动载荷会对汽车车轮速度、滑移率、制动力系数等参数带来波动,间接影响路面识别。在两种轮胎模型的基础上,将汽车平日里行驶的路面划分为6种类型,提出一种能适应不平路面的识别算法。依据路面最佳滑移率前制动力系数-滑移率曲线下的封闭面积构造一个能代表典型路面特征参数的特征值,给出6种典型路面的特征值区间并据此识别汽车当前行驶路面。建立含路面不平度激励的14自由度汽车动力学模型,通过在单一路面和对接路面上的汽车制动模拟试验验证了识别算法的有效性。结果表明算法能在不平路面上较准确、快速地识别当前给定路面状态并将识别结果便捷地用于汽车电控制动系统的最佳滑移率控制。     

车轮-地面耦合动力学行为的CDEM-DEM分析

越野车辆在软土路面上行驶时，其车轮-地面相互作用的动态力学行为极其复杂，车轮的下陷程度和通行能力均为车辆地面力学研究的重点。为探究车轮在软土路面通行时的动力学性能，本文提出了一种连续-非连续单元法（Continuous-discontinuous Element Method, CDEM）与颗粒离散元法（Discrete Element Method, DEM）相结合的耦合计算方法。该方法中，车轮采用CDEM单元进行描述，软土路面采用DEM颗粒进行描述，CDEM单元与DEM颗粒之间采用罚弹簧进行耦合，通过在车轮上施加动态扭矩，实现了车轮在软土路面上摩擦、滚动及前行过程的精确模拟。借助CDEM与DEM的耦合，探讨了车轮花纹、路障对车辆行驶过程中动力学行为的影响规律。研究结果表明：花纹车轮及光面车轮均在软土路面留下清晰可见的车辙；花纹轮胎较光面轮胎表现出更强的通行能力；花纹车轮转动速度较小，但其车轮平动速度远高于光面车轮，花纹车轮平动与其线速度之比约为12.78%，而光面车轮比值仅为2.80%；车轮在软土路面行驶过程中，相同质量下的光面车轮下陷深度远高于花纹车轮；车辆在含路障路面通行时，地...     

汽车轮胎花纹的学问

汽车依靠轮胎支承在路面上,而直接与路面接触的却是轮胎花纹。轮胎不仅承载、滚动,而且通过其花纹块与路面产生的磨擦力,成为汽车驱动、制动和转向的动力之源。     

弹性层状路面对车轮中心平顺性影响的仿真研究

使用仿真的手段对层状路面上行驶的柔性轮胎的轴心运动响应进行了研究.首先根据各种等级路面的数据,在MATLAB中创建了其离散的不平度数据,处理以后转化为ANAYS中的关键点,然后生成路面的表层,接着创建了路面的下四层,而对轮胎使用平面模型,调用LS-DYNA求解器计算轮胎中心的加速度响应.仿真结果表明,相对于刚性路面而言,柔性路面起到了一个减震的作用.而且路面等级越高,则加速度响应均值越小.且随着道路等级的降低,柔性路面的减震效果总体上趋向显著,其影响高达50％以上.     

旧水泥路面加铺水泥混凝土的试验与施工

通过对在旧水泥混凝土路面上加销水泥混凝土试验路面的研究，提出了结合式、直接式和分离式三种不同层间结合型式的混凝土加厚层的施工工艺，可供相关部门参考。     

轮胎横向花纹沟泵吸噪声仿真研究

基于流固耦合和气动声学的方法研究了轮胎横向花纹沟槽结构尺寸及其截面形状对花纹泵吸噪声的影响。运用Abaqus仿真了带有横向花纹沟槽轮胎滚动以获得滚动过程中花纹沟槽各壁面位移随时间的变化信息;提取接地印痕区域内单个横向花纹沟槽并建立与周围空气相耦合的有限元模型,通过对其施加相应位移边界条件来重现横向花纹沟槽在滚动过程中的状态特性;借助流场计算实现对花纹泵吸噪声的预测。结果表明:花纹泵吸噪声随着沟槽长度的增大而减小;随着沟槽宽度的增大而增大;而沟槽深度对泵吸噪声影响不明显;沟槽横截面的形状对泵吸噪声影响较大。     

大型水泥路面切割机锯片损坏原因及改善措施

1.切割机概况大型水泥混凝土路面切割机主要用于将废弃机场跑道、搅拌站场地、废弃水泥混凝土路面切割成人造条石、砌块、地板砖、路缘石等建筑构件。该种切割机作业前,要在地面上铺设轨道。其以柴油机为动力,可在轨道上自动行驶,最大切割速度可达2m/min。切割机通常使用2个锯片同时切割,场地较窄时可使用1个锯片切割。     

试论混凝土公路路面缺陷原因及防治措施

近些年来,随着经济社会的不断发展,水泥混凝土道路修建数量逐年增多.但也存在不少问题,由于水泥混凝土路面自身的特点及水泥砼路面长期暴露在日晒、雨淋、冻融、温差及各种化学物质侵蚀的自然环境中,长期经受车辆及行人的冲击荷载、循环荷裁及磨耗,会产生不同程度的损坏.     

轮胎花纹泵浦噪声计算及评价方法

利用ABAQUS软件建立计及复杂花纹的205/55R16型子午线轮胎3D有限元模型,通过接地试验验证了有限元模型的精度,并提取轮胎在滚动过程中单个节距花纹沟体积变化历程。结合Lighthill声学理论和FW-H方程,利用动网格技术将花纹沟体积变化历程作为流体计算边界条件,计算花纹泵浦噪声,并与试验结果取得了较好的一致性。在此基础上,分析了使用因素对轮胎泵浦噪声的影响,轮胎花纹泵浦噪声随载荷和速度的增加而增加,随着轮胎气压的增加而减小。泵浦噪声与滚动程中花纹沟体积变化率成正比,提出以单一节距花纹沟体积变化率作为泵浦噪声的评价指标,控制花纹沟变形可实现降噪,为设计低噪声轮胎提供了新思路。     

飞翔智能轮胎的仿真设计

长期以来,由于轮胎而导致的各种问题频频出现,为此对汽车轮胎进行优化设计,以SolidWorks软件为三维建模平台,运用多传感技术对轮胎和路面情况进行实时监测,采用RFID射频技术标识和跟踪轮胎,使用机械传动方式控制轮胎的花纹形状和深度,能够实现轮胎的智能化,保障道路行车安全。项目组运用压力、温度传感器对轮胎内压强、温度进行检测,在轮胎中增加RFID电子标签对轮胎出厂信息,车辆轮胎匹配信息进行记录,在不同路况下,改变轮胎花纹,使轮胎的摩擦因数跟路面信息相适应。     

轮胎泵气噪声有限元仿真研究

在充分考虑轮胎结构与空气耦合及与路面的接触等边界条件的基础上建立轮胎噪声仿真的有限元模型,然后使用商用有限元软件LS-DYNA的显式计算方法,对花纹沟槽与空气耦合和不耦合2种状况下的有限元模型进行仿真分析。通过对2种耦合状态下花纹沟槽内各测试点的噪声强度仿真结果比较,验证了行驶中轮胎花纹沟槽的泵气噪声原理。该轮胎噪声有限元模型对轮胎设计初期改善其噪声性能具有重要的指导意义。     

路面减速带对汽车平顺性和安全性影响的仿真与试验研究

采用虚拟仿真和实车试验的方法,研究了路面减速带对汽车行驶平顺性和安全性的影响。基于ADAMS,建立了整车模型和包含减速带的路面模型,进行虚拟仿真试验;搭建试验系统,进行实车试验,得出了汽车通过不同路面减速带时,车身振动加速度和轮荷冲击系数随车速的变化关系。结果表明:梯形横断面轮廓的减速带对汽车的行驶平顺性和安全性影响最大,圆弧横断面次之,抛圆相切横断面影响最小;减速带的宽度与限制车速成正比,高度与限制车速成反比;即在限制车速较高的道路上,宜布置宽度较大,高度较低的圆弧横断面减速带。     

轮胎泵气噪声有限元仿真研究

在充分考虑轮胎结构与空气耦合及与路面的接触等边界条件的基础上建立轮胎噪声仿真的有限元模型,然后使用商用有限元软件LS-DYNA的显式计算方法,对花纹沟槽与空气耦合和不耦合2种状况下的有限元模型进行仿真分析.通过对2种耦合状态下花纹沟槽内各测试点的噪声强度仿真结果比较,验证了行驶中轮胎花纹沟槽的泵气噪声原理.该轮胎噪声有限元模型对轮胎设计初期改善其噪声性能具有重要的指导意义.     

考虑路面附着和自适应时间系数影响的车道保持控制

分析了路面附着系数对车辆控制的影响,根据车辆线性二自由度模型与一定的预瞄信息获得车辆-道路动力学模型,并给出了基于Brush轮胎模型的路面附着系数估计算法。针对车道保持转向过程中的车身横摆角速度与转向角的时间延迟现象,提出与路面附着系数有关的自适应时间系数,并加入到车辆-道路动力学模型中。在此基础上,基于滑模控制理论设计横摆角速度滑模控制器来跟踪期望车辆状态,获得理想的转向角。最后,进行了基于CarSim/Simulink的仿真计算和硬件在环台架试验,研究结果表明,在不同路面附着系数下考虑自适应时间系数可改善车道保持控制效果。