轮则侧偏特性研究的特点及其发展

首先分析并阐述了车辆动力学特性与轮胎力学特性的关系。然后，对轮胎力学特性进行了分类，介绍了轮胎侧偏特性研究的特点，描述了轮胎稳态和非稳态则偏特性研究的历史及其发展。最后，指出了轮胎侧偏特性研究的意义和轮胎模型的研究和方向。     

轮胎侧偏特性研究的特点及其发展

首先,分析并阐述了车辆动力学特性与轮胎力学特性的关系。然后,对轮胎力学特性进行了分类,介绍了轮胎侧偏特性研究的特点,描述了轮胎稳态和非稳态侧偏特性研究的历史及其发展。最后,指出了轮胎侧偏特性研究的意义和轮胎模型的研究方向。     

轮胎侧偏力学的新发展

随着汽车行驶速度的提高，轮胎对车辆操纵性、平顺性的安全性的影响也越来越重要。因此，掌握轮胎的力学特性，提高车辆性能，已经成为汽车行业急需解决的问题之一。近几年来，国外对轮胎力学的研究已经成为车辆力学研究的热点，我国轮胎力学的研究还刚刚起步。本文摘要介绍了国内外轮胎侧偏力学的发展概况。     

轮胎动态侧偏特性对汽车摆振的影响

轮胎的侧偏力学特性是影响汽车前轮摆振的最关键因素之一，文中在箕是汽车研究所提出了轮胎动态侧偏特性试验方法的基础上，建立了侧向力与回正力矩的精确表达式，并从能量反馈和负阻尼效应研究了轮胎动态侧偏特性参数对汽车偏摆振的影响。     

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。     

稳态轮胎偏滑力学的发展与展望

介绍了近70年来关于稳态轮胎纯理论模型的研究成果。描述了稳态轮胎半经验模型的发展过程及其现状和主要特点。在此基础上，总结出轮胎稳态力学研究工作发展过程的特点以及轮胎偏滑力学的发展趋势，指出了今后研究的重点。     

整车不足转向特性影响因素研究

文章分析了悬架KC特性、轮胎力学特性对车辆不足转向特性的影响,其中悬架侧倾转向、侧向力转向、回正力矩转向及轮胎侧偏刚度对整车不足转向特性有重要贡献,而轮胎垂向载荷及复合工况下纵向滑移率则对轮胎侧偏刚度有明显影响,进而改变整车不足转向特性,为底盘开发提供了重要的理论依据。     

半挂车行走机构车轴不平行对轮胎磨损影响的仿真研究

分析了轮胎侧偏力对轮胎磨损的影响。采用虚拟样机技术对液化气半挂车进行了整车建模。得到了3种车轴不平行情况下的各轮胎侧偏力数据,以及各轮胎侧偏力与前轴不平行度的变化关系。由此研究了车轴不平行对轮胎磨损的影响。仿真研究取得了较好的结果。     

汽车爆胎对运动状态的影响研究

汽车爆胎是一种极其危险的工况,通过数学公式难以准确表达爆胎轮胎的力学特性,试验研究难度较大。文章以Carsim软件中的205/45 R17型轮胎为载体,通过对爆胎轮胎参数进行修正,建立了Carsim内置轮胎爆胎模型。通过仿真计算,车辆发生爆胎会导致汽车偏离预期道路,车身向爆胎轮胎侧偏转,爆胎轮胎纵向力及侧偏力剧烈变化,导致受爆胎影响最大的轮胎纵向力变大3.5倍,侧偏力变大10.5倍,仿真结果为爆胎车辆稳定性控制研究提供了基础。     

轮胎侧偏动力模型的非线性分析

轮胎径向变形与轮胎接地印迹长度呈非线性关系，从而导致轮胎侧偏力和回正力矩与车轮动载荷也是非线性关系。本文用一轮胎模型对这一现象进行了理论分析，并得到了与实验数据基本一致的结果。     

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。     

汽车轮胎侧偏特性影响因素的试验研究

应用轮胎静力学特性试验机，研究了低速条件下3种不同胎面花纹轮胎在干燥路面上的侧偏特性，主要分析了胎面花纹、轮胎负荷和轮胎气压等因素对轮胎侧偏特性的影响。结果表明：轮胎的Fy-α关系曲线形状与胎面花纹形式、轮胎负荷和胎压等均无关。而Mz-α关系曲线变化趋势与胎面花纹无关，却与轮胎负荷和气压有关；在相同试验条件下，顺向花纹轮胎具有更优异的附着性能和侧偏特性。     

轮胎滚动速度效应对轮胎侧偏动特性的影响

在利用试验模态参数建立轮胎侧偏非稳态模型基础上，本文重点分析了轮胎滚动速度效应对侧偏动特性的影响。解析模型计算结构的变化趋势和文献的试验研究结果一致。表明计入轮胎滚动所带来的速度对侧偏动特性的影响是不可忽略的，它会对不同速度下行驶汽车的操稳性及横向振动产生影响。滚动速度效应对轮胎侧偏特性影响的成功建械表明了利用模态参数对轮胎建模的优越性。     

考虑轮胎非线性特性的分段线性化处理

在四轮转向汽车操纵稳定性的研究中,难以直接利用线性控制理论来处理轮胎非线性模型。针对这一问题,论文提出了根据轮胎的侧偏特性建立轮胎分段线性化模型,利用MATLAB软件将分段线性后轮胎模型的侧偏特性与“魔术公式”轮胎模型的轮胎侧偏特性进行仿真对比。结果表明,分段线性化轮胎模型与“魔术公式”轮胎模型的侧偏特性曲线变化趋势一致,进而表明该模型可以通过线性处理简便得到轮胎侧偏刚度从而运用到四轮转向汽车操纵稳定性研究中。     

轮胎高速力学特性影响因素研究

为分析轮胎高速力学特性的影响因素,对不同状态(稳态、准稳态、瞬态)、不同试验条件(气压、载荷、滚动速度、加载速率、加载方式)下轮胎的力学特性进行了试验研究,并研究了不同磨耗条件下轮胎力学特性的变化情况,结果表明:准稳态试验方法合理可行;在准稳态试验过程中,应严格控制试验条件;胎面磨损对侧偏刚度和回正刚度影响较大。     

半挂车牵引关系异常对轮胎磨损影响的仿真

半挂车前轴轮胎异常磨损的原因很多,文章定性分析了三轴平行但与车架不垂直以及牵引三角不等边长对半挂车轮胎磨损的影响。采用虚拟样机技术进行了整车建模,并做了动力学仿真。表明三轴平行但与车架不垂直以及牵引销前三角不等边长都会使半挂车各轴轮胎受到侧偏力的作用,加剧轮胎的磨损。并且前轴轮胎受到的侧偏力绝对值比中后轴轮胎受到的侧偏力绝对值大,更容易磨损。     

考虑胎体复杂变形的轮胎非稳态侧偏特性理论模型

本文从肥体的一般变形模式出发，根据胎体的侧向弯曲变形及扭转变形计算出胎面的侧向瞬时变形，从而建立了小幅运动时轮胎非稳态侧偏特性理论模型。考虑胎体的复杂变形之后，模型能真实地反映轮台力学特性和物理实质。     

UniTire轮胎稳态模型的联合工况预测能力研究

通过少量的标准试验得到轮胎力学特性参数,可以预测联合工况下(纵滑、侧偏、侧倾)的力学特性,这样就能避免做大量的复合试验。通过对轮胎简化理论模型的简单介绍,提出满足高阶理论边界条件的统一轮胎模型Un iTire,并对动摩擦因数和总切力方向修正系数给予说明。通过轮胎试验数据,使用不同辨识方法验证其预测能力,证明Un iTire轮胎稳态模型具有很高的预测精度。     

轮胎非稳态侧偏特性的建模

分析了轮胎侧偏特性的建模机理，从胎面的印迹侧向变形和胎体的侧向平移变形出发，计算出运动状态下轮胎印迹瞬时变形的数学表达式，建立了考虑胎面弹性的轮胎非稳态侧偏特性模型。最后，将该理论模型与试验结果进行了对比。     

基于虚拟样机的轮胎侧偏特性分析

设计了满足轮胎侧偏、外倾及加载功能的轮胎试验机,对其连杆机构进行了运动学仿真,评估了轮胎侧偏角、外倾角与油缸行程的运动关系.在试验机的虚拟样机模型上对轮胎进行了数值计算,获得不同使用条件下轮胎的侧偏特性,并与试验数据进行了趋势性对比.结果表明,该试验机具备复杂工况下轮胎侧偏性能测试能力.