爆胎轮胎横向刚度特性仿真研究

采用Shell单元模型模拟橡胶-帘线复合材料,建立215/60R16型子午线爆胎轮胎模型,分析正常胎压轮胎在横向载荷作用下的变形情况,横向刚度仿真结果与实验结果良好的吻合性,表明开发的轮胎有限元模型的正确性。通过改变胎压,获得了不同胎压下的轮胎横向刚度,进而得到了爆胎过程中轮胎横向刚度特性变化曲线。     

工程车辆翻新轮胎承载变形特性

为了进一步明确工程车辆翻新轮胎的力学性能,提高其使用寿命,通过构建工程车辆翻新轮胎计算机几何模型、有限元分析模型、承载变形特性试验系统,对工程车辆翻新轮胎承载变形特性进行有限元分析及试验研究,并与同型号新轮胎进行对比分析,获得静态接地工况下工程车辆翻新轮胎的载荷-变形、载荷-刚度、载荷-压缩率等特性规律,构建26.5R25工程车辆翻新轮胎径向承载变形数学模型。研究结果表明：工程车辆翻新轮胎的径向变形、侧向变形变化规律与新轮胎接近,径向与侧向变形均比同型号新轮胎稍小;当胎压一定时,随着载荷的增加,工程车辆翻新轮胎径向变形呈线性增大,当胎压较低时侧向变形呈线性增大,当胎压较高时侧向变形呈非线性增大;工程车辆翻新轮胎的径向刚度及压缩率受径向载荷和胎压的影响较大,载荷一定时,径向刚度随胎压的增大而增大;胎压一定时,工程车辆翻新轮胎的压缩率随径向载荷的增大而增大,且稍小于同品牌、同型号新轮胎的压缩率;旧胎体的不同老化程度对工程车辆轮胎翻新后的承载-变形特性会产生较大的影响;在低载工况下,工程车辆翻新轮胎和新轮胎径向刚度差异不大,在接近标准载荷及高载工况下,工程车辆翻新轮胎径向刚度较新轮胎大,且随着载荷的增大,工程车辆翻新轮胎和新轮胎径向变形差异不断加大。     

基于复杂花纹的子午线轮胎径向刚度特性仿真

基于MSC.Marc非线性有限元分析软件,建立了具有复杂胎面花纹的175/65R14型子午线轮胎三维有限元模型.利用Rebar单元模型模拟橡胶-帘线复合材料,采用Yeoh模型模拟超弹性橡胶材料,仿真分析轮胎从轮辋安装、充气到施加垂向载荷全过程的情况,得到轮胎在不同胎压下的径向刚度特性.通过与试验结果的对比,验证了仿真分析的正确性.     

一种商用车胎压监测系统的标定方法

本文介绍一种适用于多轮商用车胎压监测系统的标定方法,通过胎压传感器标签设计、 TPMS诊断系统开发,以及下线检测系统EOL的匹配开发,实现TPMS系统中轮胎ID、轮胎冷态压力、轮胎数量的自动写入,从而实现多轮胎压监测系统的标定,解决6轮及以上商用车胎压监测系统标定困难的问题。本方法只适用于直接式胎压监测系统。     

商用车预热状态对稳态回转试验的影响

文章分析了稳态回转试验中车辆的预热状态对试验结果一致性的影响,总结出在不同预热条件下,胎压、胎温对轮胎侧偏刚度的影响,更进一步地证实了轮胎胎压和胎温稳定性对车辆稳态回转试验结果的影响,完善如稳态回转类试验的测试方法,为改善该试验结果一致性提供参考。     

越野车辆典型地形通过性建模与仿真

以某型8×8越野车辆为研究对象,对车辆的轮胎、悬架等关键模型进行了分析,得出了轮胎内压与轮胎刚度基本成线性关系的结论,建立了轮胎的粘弹性有限元模型;以多体动力学理论建立了车辆的8自由度动力学模型.对比分析了微分-代数方程组解法的优缺点,采用Gear算法实现了方程组的解算.实车试验与仿真结果对比表明,所建立的典型地形通过性仿真系统与实车测试有较好的吻合性.     

基于图像识别轮胎变形的非接触式车辆称重方法

为了解决接触式车辆称重方法存在的安装和维修成本高、使用年限短、识别精度低等问题,创新性地提出一种基于计算机视觉获取轮胎变形的非接触式车重识别方法。首先,利用视频图像采集装置拍摄车辆轮胎图像信息,通过图像处理技术提取轮胎轮廓,并根据轮廓变形计算轮胎的垂向挠度。其次,通过胎压监测系统(TPMS)获取轮胎的真实胎压值,对于没有安装TPMS的车辆,则可以通过图像字符识别技术读取轮胎侧壁的胎压标识信息,再利用统计回归方式确定实际胎压值。在此基础上,将轮胎垂向挠度和胎压值代入推导的称重公式计算轮胎承受的重量,再将所有轮胎承受重量求和得到车辆总重量。最后,以现场的乘用车和重载货车为例,验证在不同胎压和重量变化下非接触式车辆称重方法的准确性,并对比分析3个称重公式的准确性。研究结果表明:车重识别准确率随着胎压增大而降低,随着车重增大而上升;轮胎刚度拟合公式的载重识别准确率达到95%以上,高于理论推导公式和半经验拟合公式。提出的非接触式车辆称重方法具有测量范围广、无需任何额外传感设备、不用封闭交通和易于信息集成等优势,有效地突破了现有接触式车重识别技术的瓶颈,具有很好的工程应用前景。     

江淮瑞风S7车胎压报警灯点亮

正故障现象一辆2017年产江淮瑞风S7车(车辆型号为HFC6480E1CTV),搭载HFC4GC1.6D发动机,累计行驶里程约为1 700 km,因仪表盘上的胎压报警灯点亮而进厂检修。故障诊断接车后首先试车验证故障现象,接通点火开关,起动发动机,进行路试,行驶一段时间后,仪表盘上的胎压报警灯点亮(图1),同时仪表盘信息显示中心提示"胎压过高"。分析认为造成故障的可能原因有:轮胎压力过高;轮胎压力标定有误;轮胎压力信号传输受到干扰;胎     

不同加载幅值下考虑层间界面条件和侧向剪力作用的柔性铺面响应

该文进行了一个三维有限元参数量化的粘弹性路面响应研究,由于不同的轮胎配置:双轮和宽基轮胎在3种温度(5、25和40℃)和两种速度(8、72 km/h);还有影响路面响应的3种因素:移动车轮荷载幅值(连续,梯形),层间界面条件(简单的摩擦和粘弹性模型)和横向力共同对路面响应的影响进行了研究.研究发现连续加载幅值,不但可以模拟路面对运动轮荷载的响应,并且是一种比目前使用的梯形荷载幅值更准确的研究模型.粘弹性模型极大地提高了双轮胎对预测路面的响应,而简单的摩擦模型更接近宽基轮胎的实地测量.侧向剪力是积极改善预测轮底的表面磨损和底部热拌沥青(沥青)基层的较小程度上的应变.研究表明:使用连续加载幅值和非均匀压力分布模拟移动轮,侧向剪切力和适当的界面摩擦可显著改善有限元模型对车辆加载路面响应的预测能力.     

轴重和胎压对车轮动荷载的影响

为研究重型运输车辆对路面作用的动荷载,建立车辆动力学模型,模型中将簧上质量处理为空载簧上质量与装载质量,将轮胎刚度表示为轴重和胎压的函数。研究了轴重和胎压对车辆动荷载的影响。结果发现,车轮动荷载随着轴重和胎压的增加而增加;动载系数随着胎压的增加而增加,但随着轴重的增加而减小;胎压越高,车轮动载随轴重增加速度越快;仅仅采用轴重不足以评价重载高压车辆对路面的破坏作用,在治理超载的同时也应进一步治理超压：空载车辆对路面的冲击作用较大,不能忽视空载车辆对路面的破坏作用;实际高速运行车辆对路面施加较大的附加动荷载,现有《公路沥青路面设计规范》没有考虑附加动荷载是引起路面结构发生早期破坏的原因之一。     

基于虚拟传感的轮胎压力监测系统

虚拟传感技术用于估计系统中不能或者难以直接放置传感器的位置处的物理量的大小。本文介绍以虚拟传感理论为基础的轮胎压力监测系统，从不同的角度建立相关参数的轮胎模型，利用ABS轮速传感器获取的轮速信号，通过相应的算法来间接实现对轮速的监测。分别运用有效滚动半径、扭转刚度以及纵向刚度等参量，通过不同的算法来监测气压的变化，并预测了今后发展的趋势。     

A Finite Element Model for Analysis of Deformations of Bias-Ply Motorcycle Tires Subject to Inflation Pressure

The finite element model previously formulated to represent a bias-ply motorcycle tire is improved for more accurate orthotropic stiffness values. Efforts are centered on accurate mapping of the cord angle from an actual tire to the finite element model. Using this improved finite element model, the deformations of the bias-ply motorcycle tire subject to inflation pressure are analyzed.     

轮胎在水平路面上的自由滚动接触分析

利用轮胎的模态参数直接对轮胎在水平路面上的滚动建立了便于解析计算的仿真模型。该模型可模拟轮胎稳态的滚动过程并可计算出不小同工况下的滚动特性、有效滚动半径、载荷与下沉量的关系以及印迹内变形和分布力。计算结果揭示了以往模型难以描述的微观现象,与以往文献的试验研究结果定性一致,充分显示了模型的合理性。     

离散元法的沥青路面车-路动力学响应分析

为了分析车辆荷载作用下沥青路面结构的细观状态力学响应，建立了二自由度1/4车辆模型与多层路基路面耦合离散元模型，通过各结构层单轴压缩应力-应变试验与相同工况试验数据比较，经迭代运算得到路面离散元模型各结构层细观参数，应用试验得到的沥青路面细观参数建立多层路基路面模型，在离散元模型的上表面设定一定不平度，在一定速度作用下，1/4车辆模型在路基路面离散元模型上表面匀速移动，从而求解车辆动荷载作用下沥青路面各结构位移、应力等细观受力状态。进而改变1/4车辆模型的车体悬架刚度、悬架阻尼系数、轮胎刚度，轮胎阻尼系数，从而获得在改变车辆参数作用下沥青路面内部的应力变化规律。研究结果表明：基于离散元理论不但可以求得沥青路面在车-路相互作用下各层的应力与变形，而且还可以求得沥青路面各结构层颗粒流的变化趋势，在车辆移动荷载作用下，随着路基路面深度增加，各结构层颗粒流竖直方向动态位移与应力响应依次减少，其中上基层颗粒流动位移比上面层颗粒流动位移减少25%，下面层颗粒流竖向应力约为上面层颗粒流竖向应力的50%，水平方向上颗粒流既有压应力又有拉应力，变化比较复杂，上面层颗粒流水平方向主要承受压应力，其余结构层主要承受拉应力；增加轮胎与悬架刚度系数对模型颗粒流水平方向拉应力影响较大，增加轮胎与悬架阻尼系数对垂直方向颗粒流压应力与水平方向拉应力影响较小。     

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.     

载重子午轮胎与路面相互作用的分析

根据全钢载重子午线轮胎12.00R20的实际结构,考虑轮胎的几何非线性、材料非线性、接触非线性以及大变形等力学特性,应用有限元的方法建立轮胎的三维模型,橡胶材料采用Yeoh模型,橡胶-帘线复合材料采用加强筋模型,并通过轮胎径向刚度的测试验证了模型的有效性.在数值模拟中分析了轮胎在一定充气压力时,在不同垂直载荷和牵引速度的作用下,与地面在接触区域的变形情况、应力分布、摩擦应力分布等滚动接触规律.结果表明,轮胎与地面接触应力分布存在明显的非均匀性,轮胎的接地面积和地面总反力随着滚动速度的升高而增大.     

基于径向刚度法的车辆翻新轮胎使用寿命判定

为了有效判定车辆翻新轮胎的剩余使用寿命，需要科学确定废旧轮胎胎体橡胶老化程度对翻新轮胎使用寿命的影响。在分析废旧轮胎胎体橡胶老化规律的基础上，通过橡胶老化试验测试及回归分析，确定了胎体弹性模量随着橡胶老化年限增加近似线性增大的影响规律；结合计算机仿真技术及试验测试技术，基于轮胎径向刚度法提出了翻新轮胎剩余使用寿命不安全系数计算方法，其计算数值大小与翻新轮胎径向刚度和新轮胎径向刚度之差成正比，与新轮胎径向刚度值成反比；构建了由橡胶加速老化系统、弹性模量测取系统、承载-变形计算机模拟系统和承载-变形测试系统等组成的翻新轮胎剩余使用寿命判定系统；基于径向刚度法和判定系统提出了车辆翻新轮胎剩余使用寿命判定规则，确定了翻新轮胎胎体剩余使用寿命判定具体流程；根据剩余使用寿命不安全系数计算方法和判定规则，将翻新轮胎确定为可正常使用、需降速使用和需报废处理3个级别，并利用11.00R22.5载重车辆翻新轮胎进行了剩余使用寿命判定与评价，依据判定规则分别计算了不同使用年限3条翻新轮胎的剩余使用寿命不安全系数，确定出3条翻新轮胎所对应的级别，判定与评价结论与实际使用情况相吻合。研究结果表明：废旧轮胎胎体橡胶老化程度对翻新轮胎剩余使用寿命影响显著，翻新轮胎径向刚度与剩余使用寿命之间存在较大影响关系；废旧轮胎胎体橡胶老化程度越严重和径向刚度越大，翻新轮胎的剩余使用寿命将会越短。     

轮胎模型刚度对前部偏置碰撞结果的影响

建立了整车碰撞模型中的轮胎模型后,通过调整模型参数,使模拟的轮胎刚度特性曲线近似于试验的轮胎刚度特性曲线,并应用于整车前部偏置碰撞模拟中,分析轮胎刚度对偏置碰撞结果的影响.结果表明,轮胎刚度对碰撞过程整车加速度、截面力、防火墙侵入量等均有一定的影响.