利用试验模态参数对轮胎包容特性的建模及试验验证

利用试验模态参数建立轮胎模型,计算了轮胎的静包容特性,计算结果与文献中所揭示的包容现象及变化规律有很好的定性一致。在此基础上对轮胎包容特性的建模进行了定量分析,包括模态阶数的截取和胎侧非线性的刚度。将计算结果与平板式轮胎试验台上进行的试验结果相比较,表明记入以上两方面考虑的因素下,计算结果与试验结果在各方面均很好吻合。定量分析的结果表明,不考虑胎侧非线性时,对轮胎垂直刚度的计算结果会远远高于试验结果。     

基于环模型的轮胎有限元建模与仿真研究

为了提高仿真模型的计算效率,基于环模型理论系统研究了轮胎二维有限元模型的建模技术、参数确定方法和轮胎包容特性分析技术.从试验与仿真结果对比分析可知,利用有限元方法基于轮胎REF模型建模,在对轮胎胎侧弹性进行非线性模型修正后,得到的轮胎低速滚动仿真结果与试验结果基本吻合,验证了轮胎模型的有效性,同时为车辆一地面系统虚拟试验提供了一种实时高精度的轮胎面内特性仿真建模方法.     

结合轮胎包容特性的主动悬架模型

采用一个结合轮胎包容特性的车辆模型对主动悬架系统进行了研究，并对采用轮胎包容模型对主动悬架的影响进行了分析。     

轮胎动刚度和阻尼特性的研究

本文通过轮胎动态实验，采用多元逐步回归技术对实验结果进行了分析，给出了轮胎弹性力与轮胎变形，激振频率之间，以及轮胎阻尼力与轮胎变形速率，激振频之间的关系，分析了充气压力，振幅及滚动速度对轮胎刚度和阻尼特性的影响。     

Tire Modeling for Vertical Properties Including Enveloping Properties Using Experimental Modal Parameters

Summary Tire modal parameters reflect the natural properties of the tire. This paper models tire performance using experimental tire modal parameters to calculate the static vertical tire stiffness on both drum and flat road surfaces and the distribution of vertical and shear forces. The model was used to investigate tire enveloping properties. In addition to the radial and tangential displacements, the rotational angular displacement of the contact element is considered. This study examined the obstacle's effect on tire static vertical properties, the axle load responses under rectangle obstacles with a fixed axle height, and the effects of tire pressure on enveloping properties.     

高速滚动汽车轮胎温度场的非稳态热分析

以试验数据为基础，分析了高速滚动轮胎温度场的非稳态热状况，应用最小二乘法对试验数据进行了拟合分析，建立了轮胎温升－时间历程关系式，并与理论计算公式作了对比，结果表明试验数据可靠；同时，分析了使用条件（速度、载荷、胎压及环境温度）对轮胎温升时间和大小的影响，结果表明，使用条件只影响轮胎温升大小，而不影响轮胎温升时间。用此方法建立了轮胎降温－时间历程关系式，分析了轮胎散热情况，分析表明温降时间也与使用条件无关。拟合关系式可用于初步预测轮胎温升及指导轮胎设计。     

Tire Modeling for Vertical Properties Including Enveloping Properties Using Experimental Modal Parameters

Summary Tire modal parameters reflect the natural properties of the tire. This paper models tire performance using experimental tire modal parameters to calculate the static vertical tire stiffness on both drum and flat road surfaces and the distribution of vertical and shear forces. The model was used to investigate tire enveloping properties. In addition to the radial and tangential displacements, the rotational angular displacement of the contact element is considered. This study examined the obstacle’s effect on tire static vertical properties, the axle load responses under rectangle obstacles with a fixed axle height, and the effects of tire pressure on enveloping properties.     

大侧偏角下侧偏松弛长度特性的研究

本文在稳态指数统一模型和一阶线性微分方程的基础上，研究了大侧偏角下动态过程中侧偏松弛长度的特性。侧偏松弛长度是由轮胎的侧向弹性决定的。在大侧偏角下，侧偏松弛长度不再是一个常数，而是随着侧向有效滑移率的改变而改变，而且它们之间呈现非线性特性。深入了解侧偏松弛长度的特性对研究轮胎动态特性和建立轮胎动态模型具有重要的作用。     

动载荷作用下客车轮胎侧偏刚度的估算

侧偏刚度是决定操纵稳定性的重要参数。从轮胎模型和运动分析、整车运动和受力分析两方面介绍了客车动力学模型。探讨了如何估算动载荷作用下客车的侧偏刚度,并以国产SX6120A型豪华大客车为例,仿真得到了轮胎的侧偏刚度。     

轮胎稳态模型的分析综述

轮胎稳态模型描述了轮胎稳态运动过程的纵滑、侧偏特性,可以分为理论模型、经验模型和半经验模型.常用的理论模型包括线性模型、UA模型、Dugoff模型、刷子模型和LuGre模型;常用的经验模型包括多项式模型、Burckhardt模型、K-D模型和LC模型;常用的半经验模型包括魔术公式模型和UniTire模型.通过仿真分析,对各种模型描述轮胎运动状态的能力、复杂性、准确性和适用范围进行了比较和研究,对各种模型存在的局限性进行了分析,可为轮胎稳态特性分析和汽车控制系统设计选择轮胎模型提供依据.     

轮胎位移包容性研究及有效路面谱计算方法

本文提出一种有效路形测量的新方法,研究轮胎的位移包容性。提出以轮胎包容参数为变量把真实路面功率谱变换为有效路面功率谱的新方法。该研究是道路激励模拟的基础研究。     

轮胎模态试验分析的研究

为寻求对轮胎高阶模态参数的提取,对一子午线轮胎分别进行了单、双点激振模态试验分析的研究,并用LMS Cada—X中的FDPI方法及LMS Test．Lab中的PolyMAX方法进行了分析比较。结果表明,FDPI方法只能识别出低频范围的模态参数,而PolyMAX方法对高频段难以识别出的模态参数也可给出较好的结果。对轮胎这种具有很好的对称性的结构,双点激振可给出很好的重根模态。     

不同宽度轮辋对轮胎静刚度特性影响的试验分析

针对同一轮胎(205/55R16)安装不同宽度轮辋(6J,61/2J)进行了静态试验研究,分析比较了不同宽度轮辋对轮胎静力学特性的影响。试验结果表明,宽轮辋轮胎的垂直刚度、侧向刚度和纵向刚度均高于窄轮辋轮胎的相应值;而窄轮辋轮胎的扭转刚度大于宽轮辋轮胎的扭转刚度。     

汽车轮胎结构非线性有限元分析

本文综述了轮胎力学的发展历史与现状，阐明了轮胎结构分析的几各主要方法、研究内容及其优缺点，并重点介绍了在子午三维非线性有限元结构分析方面的工作，包括轮胎的充气，竖直加载、稳态滚动、滚动阻力及温度场分析，给出了相应的算例。由于采用一些新的方法和技术，考虑了更真实的轮胎材料模型，结构和载荷，使得分析更为有效、精确，分析结果可作为轮胎的设计，试验与改进的依据。     

动态载荷下轮胎侧偏特性的理论及试验研究

提出了在动载和时变印迹长度下轮胎的接触历程概念,导出了计算动载时轮胎接地印迹内各点接触历程的入迹方程,阐明轮胎动载侧偏力学特性建模机理,克服了动载侧偏特性理论建模的一个基本障碍,建立了考虑胎体平移弹性小幅动载时的理论模型,并提出了轮胎动载侧偏特性的半经验模型,进行了相应的试验研究,给出了试验结果与模型计算结果的比较。     

Finite element modeling of static tire enveloping characteristics

To investigate static tire enveloping characteristics, a three dimensional (3-D) finite element model is proposed. The vertical stiffness of the tire is studied on a flat surface with and without cleat. Tire rubber materials and cord layers are represented independently using “rebar” elements available in MSC Marc Mentat. Comparisons of numerical and experimental results are given to show the validity of the proposed model. It is shown that after a certain displacement, the results of the proposed model agree well with experimental results. In addition, the model results show that regardless of the type of the cleat placed under the rim center (hub center), all vertical force curves intersect after a certain displacement, which indicates typical static enveloping characteristics. Moreover, another typical characteristic of the radial tires that is unlike those of bias-ply constructions confirms that the contact patch does not expand laterally after a level vertical load is applied to the tire, which is directly related to fuel consumption and tire tread life.     

轮胎静包容特性的试验研究

对轮胎静包容特性进行了试验研究。试验分为两种：静止状态进行测量(称静包容特性)和低速滚动连续测量(称准静态包容特性)。试验还在固定轴高和固定垂直轴荷的两种方法下进行了包容特性测量，试验工况分为不同形状和尺寸的障碍物，以及不同胎压。试验测试结果准确度高，可为模型计算结果提供试验验证。     

Scaled vehicle tire characteristics: dimensionless analysis

This article demonstrates the use of dimensional analysis for scaled vehicle tires. The motivation for this approach is the understanding of realistic nonlinear tire behavior in scaled vehicle control studies. By examining the behavior of vehicle tires within a dimensionless framework, several key tire parameters are developed that allow for an appropriate relationship between full-sized tires and scaled tires. Introducing these scalings into vehicle dynamics studies allows for the development of scaled vehicles that have a high degree of dynamic similitude with full-sized vehicles, but are safer and more economical testbeds on which to develop experimental control strategies. Experimental data are used to compare the nonlinear characteristics for sets of scaled and full-sized tires. Finally, design of a scaled vehicle based on tire characteristics is demonstrated.