机械弹性车轮稳态侧偏特性的理论与试验分析

为了掌握机械弹性车轮的侧偏特性,对车轮稳态侧偏工况下的力学特性进行理论及试验研究.基于机械弹性车轮结构特点以及刷子建模理论,建立不同侧偏角下车轮稳态侧偏理论模型.利用轮胎动态力学特性试验台架,对车轮样机进行稳态侧偏特性试验分析,得到了车轮侧向力、回正力矩与侧偏角的关系曲线.对比理论模型仿真与样机试验数据,结果表明:车轮稳态侧偏理论模型具有较高的预测精度,能够表达车轮稳态侧偏力学特性.该研究可为改进车轮结构及改善车轮侧偏性能等提供一定的参考.     

基于轮胎非线性模型的汽车操纵系统的动力学分析

基于一种轮胎非线性侧偏特性模型,利用近似解析方法研究了汽车的操纵动力学问题,给出了表征汽车稳态响应的横摆角速度增益、转向半径之比、前后轮侧偏角之差的近似解析解.结果表明,当前轮输入角较大时,稳态横摆角速度增益会迅速增加;而当车辆高速行驶时,即使前轮输入角很小,转向半径之比也会很大.与线性轮胎侧偏特性模型相比,考虑轮胎侧偏特性的非线性时,转向不足的区域明显减小.     

轮胎非稳态侧偏特性对汽车操纵稳定性仿真的影响

利用二自由度转向模型,讨论了非稳态轮胎侧偏特性对汽车操纵稳定性仿真的影响：讨论了不同轮胎侧偏模型下超调量、总方差、反应时间随角阶跃过渡时间长短变化规律的差异。经仿真发现。非稳态侧偏模型对整车的影响主要体现在前轮。     

根据“弦”胎体理论建立轮胎非稳态侧偏模型

直接根据印迹变形的几何关系和轮胎着地点瞬时位置的数学关系，得到了轮胎侧向与纵向瞬时变形的关系表达式。以“弦”胎体理论为基础，考虑到胎宽的影响，推导出轮胎非稳态侧偏特性模型。理论模型基本反映试验特征。本文的建模方法将为改善该模型或建立精确模型提供理论基础和科学指导。     

UniTire轮胎稳态模型的速度预测能力

为了降低轮胎高速试验的条件限制与成本,通过利用TNO不同速度下的侧偏试验数据,研究了统一轮胎模型UniTire从低速试验数据预测高速轮胎力学特性的能力。其中包括速度对动摩擦系数的影响;速度对侧偏和纵滑刚度的影响;速度对气胎拖距的影响。试验结果证明了UniTire轮胎模型在从低速轮胎试验预测高速轮胎力学特性方面具有很高的预测精度。     

轮胎非稳态侧偏特性的试验分析与试验设计

分析了轮胎非稳态侧偏特性的试验原理,利用低速平板式轮胎试验台,设计并实现了纯转向和纯侧向运动试验,为轮胎力学和汽车动力学的建模、仿真及分析提供了试验数据。     

动摩擦特性对轮胎侧偏、纵滑复合特性的影响

将轮胎橡胶的动摩擦特性应用于侧偏、纵滑复合工况下的统一刷子轮胎模型中,分析了动摩擦特性参数对复合轮胎模型的影响,建立了附着区、滑移区剪切应力方向角,推导了考虑动摩擦特性的复合特性力学表达式,建立了可实现不同速度、不同路面及任意侧向、纵向摩擦特性下仿真的理论模型。     

有限元方法用于预报轮胎的侧偏特性

分析了影响轮胎胎侧偏特性的理论模型分析精度低的几个因素,采用有限元分析手段弥补理论模型缺陷,建立了能够考虑轮胎实际结构的侧偏特性分析模型,不但提高了分析精度,而且能够对多种型号轮胎进行侧偏特性预报。计算结果表明轮胎侧偏特性与试验数据吻合较好,说明此方法预报轮胎侧偏特性的有效性,并为轮胎的结构优化及改进侧偏特性提供了一种有效的分析方法。     

轮胎非稳态侧偏特性的试验分析与试验设计

分析了轮胎非稳态侧偏特性的试验原理,利用低速平板式轮胎试验台,设计并实现了纯转向和纯侧向运动试验,为轮胎力学和汽车动力学的建模,仿真及分析提供了试验数据。     

轮胎侧偏力学特性的胎压影响分析及预测

利用平板式轮胎试验台进行了不同胎压及载荷下轮胎侧偏试验,辨识UniTire模型参数,分析侧向力和回正力矩特性参数与胎压变化的关系。提出预测胎压影响的试验方法,并据此构造胎压影响的预测模型,进而计算模型参数并实现另一胎压下轮胎侧偏特性预测。预测的侧偏侧向力及回正力矩精度都达到85%以上,验证了本文方法的有效性。     

路面分形和橡胶特性对轮胎滑动摩擦因数的影响

对橡胶黏弹性进行了简化计算,建立了结合路面分形特性和胎面橡胶特性的滑动摩擦因数改进模型。与修正的Savkoor滑动摩擦因数进行对比,验证了改进模型的有效性。利用改进模型对不同路况、不同胎面橡胶对滑动摩擦因数随速度变化的影响规律进行了仿真分析。仿真结果表明:改进模型能够将道路特性和胎面橡胶特性有机结合,在避免使用较难获得参数的情况下还能够准确地分析不同滑动速度下不同路面和不同橡胶特性对滑动摩擦系数的影响,为系统分析印迹的显隐特性提供了理论基础。     

轮胎与转鼓之间相互作用的有限元分析

利用三维非线性有限元分析软件———MSC.MARC软件,研究了轮胎材料的非线性、接触非线性以及大变形等复杂的力学特性,建立了轮胎的三维非线性有限元分析模型;分析了轮胎在不同转鼓半径下的接触法向力、接触面积和接触印痕之间的关系。结果表明:转鼓半径对轮胎接触法向力、接触面积等都有显著影响。随转鼓半径增大,接触法向力分布趋于平面时的接触法向力分布,接触印痕面积也增大;转鼓半径越大,其模拟平面路面效果越好。     

时变垂直载荷及时变滑移率下轮胎的纵滑特性

在稳态半经验模型的基础上,根据松弛长度和有效滑移率的概念建立了能表达时变垂直载荷及时变滑移率低频输入下的轮胎纵滑特性非稳态半经验模型。该模型用一个弹簧(代表胎体的平移弹性)和稳态模型(代表胎面与路面的接触作用,也称接触模型)串联来近似表达轮胎的动态响应。试验表明,该模型的仿真结果与试验结果吻合,可以比较精确地表达轮胎非稳态纵滑特性。该模型满足一定理论边界条件,精度高且形式简单,易于车辆动力学应用。     

Dynamics of vehicle-pavement coupled system based on a revised flexible roller contact tire model

A revised flexible roller contact tire model (RFRC tire model) is proposed, which considers not only the geometric and flexible filtering effect, but also tire damping and pavement displacement. A vehi-cle-pavement coupled system is modeled as a two DOF oscillator moving along a simply supported beam on a linear viscoelastic foundation. By using the Galerkin’s and Direct Integral method, dynamical responses of the vehicle-pavement coupled system are obtained based on the RFRC tire model and the traditional ...     

轮胎与转鼓之间接触界面特性研究

轮胎室内性能试验主要是在转鼓试验机上进行,转鼓试验机表面曲率对轮胎性能有很大影响,采用改进的可变约束法,利用自行开发的轮胎专用三维非线性有限元分析软件,研究了转鼓试验机和轮胎之间的滚动滑移接触,分析了试验半径对轮胎－转鼓接触界面特性的影响,结果表明,转鼓半径对轮胎接地正应力、切应力及接地面积等都有显著影响,随转鼓半径增大,接地正应力分布趋于均匀,垂直载荷和接地印迹面积也增大,转鼓半径越大,其模拟平面路面效果越好,转鼓半径在1m以上时,半径对轮胎－转鼓接触界面特性影响效应逐渐减小。     

轮胎刚度和阻尼特性的研究

建立了轮胎的刚度阻尼模型。提出了轮胎的侧偏特性、正向和切向轮胎刚度阻尼的确定方法。为工程机械的动态设计和行驶舒适性分析提供了可靠的依据     

非均布水平及竖向力下沥青路面力学响应分析

轮胎与路面的接地形状呈较明显的矩形，且随着轮胎负荷及胎压的不同，对路面的竖向作用力发生不规则变化，为非均匀分布；当车辆制(启)动时，产生的水平力也应是非均匀分布的，采用三维有限元分析方法，分析了柔性基层和半刚性基层路面结构，在不同的车型荷载及其不同荷载分布情形下力学响应的差异。     

不对称带束层11.00R20全钢载重子午线轮胎有限元分析

借助ABAQUS有限元软件,建立一个带束层不对称的轮胎结构有限元分析模型,考虑了轮胎变形的几何非线性、轮胎与地面和轮胎与轮辋的大变形非线性接触,轮胎材料的非均匀性、橡胶材料的不可压缩性和物理非线性及橡胶基复合材料的各向异性。通过有限元分析,得到了带束层不对称的子午线轮胎在充气压力下的变形和应力分布情况,带束层和胎体帘线的受力状况和分布特征,并对计算结果进行了分析,以期验证二维模型,为轮胎设计提供参考。     

动态称重中动态轮胎力的特性

动态轮胎力是影响汽车动态称重的重要因素.基于1/4车辆模型推导了动态轮胎力方程,依据路面不平度模型,仿真计算了动态轮胎力的频率特性.考察了路面、速度、载重、轮胎和悬架等因素对动态轮胎力的影响程度,为动态称重系统的设计和称重信号的处理提供依据.