基于LuGre模型的轮胎原地转向模型

基于LuGre摩擦模型的轮胎原地转向模型可表达不同轮胎刚度和载荷、不同输入频率、不同摩擦特性等工况下的回正力矩随转动角的变化关系,适于进行轮胎模型相关实时仿真运算及控制系统研究.讨论了该模型的建立过程和模型参数对轮胎转向特性的影响,进行了参数的辨识及模型仿真计算与试验结果的对比,结果表明二者有较好的一致性.     

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.     

轮胎动态模型研究的进展

轮胎是汽车唯一接地部件,它提供汽车运动需要的所有驱动、转向和制动力。轮胎力学是汽车动力学的基础。汽车动力学及其控制技术的进一步发展有赖于精确的轮胎动态模型技术。该文综述了轮胎动态模型发展历史与现状,这包括:汽车操稳仿真模型、汽车舒适性仿真模型和汽车疲劳载荷仿真模型。从建模方法的角度,即基于物理的、基于实验的和基于结构的三类方法,对轮胎动态模型的优缺点进行了梳理。可以预计:轮胎动态模型的未来发展将以基于结构的先进轮胎模型为主,与汽车动力学仿真、汽车主动安全系统开发深度融合,并最终走向汽车—轮胎—道路相互作用定量化理论。     

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。     

载荷和轮胎花纹对汽车通过性能影响的试验研究

为了寻求路面、载荷和轮胎诸因素对汽车通过性能的影响,对装用四种不同配方和花纹轮胎的EQ140型汽车进行了四种路面、两种载荷(空载和满载)的正交试验,并根据测试结果在CF-500型数据处理机上进行了处理和分析,最后得到了载荷和轮胎花纹对汽车的通过性能有显著性影响的结论。     

新型无气轮胎与子午线轮胎有限元分析对比

为了获得新型无气轮胎在静态固定载荷下的接地性能,利用有限元非线性理论对其进行了非线性大变形接触分析。考虑轮胎的几何非线性、材料非线性及接触非线性,建立了无气轮胎三维有限元接地模型,得出了无气轮胎在径向载荷下的变形、应力分布、径向刚度。为了进行对比研究,也对普通子午线轮胎进行了同样的分析。分析的结果可作为无气轮胎的设计及优化依据。     

悬架橡胶件对汽车平顺性影响的仿真与实验研究

将橡胶件的Kelvin-Voigt模型与整车模型相结合,应用虚拟坐标法建立了整车8自由度振动模型,从频域和时域分析了橡胶连接件的刚度和阻尼对座椅与车身振动加速度、悬架动挠度和轮胎动载荷的影响.结果表明:与未考虑橡胶件的影响相比,计及橡胶件的弹性,即适当选择橡胶连接件刚度时,仿真结果更接近试验实测数据,可使座椅与车身的垂向加速度、车身俯仰角加速度和轮胎动载荷减少15％ ～40％;橡胶件的阻尼对平顺性影响较小.     

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.     

基于CDTire的车辆动态载荷提取方法

为了在车辆设计阶段快速有效地排查疲劳耐久问题,建立了基于CDTire的整车动态载荷虚拟路面提取方法,并研究了路面与轮胎对车辆载荷提取与疲劳分析的影响。结合整车动力学模型,应用5款轮胎的CDTire模型,分别在不同频率特性的路面上提取了车辆轮心动态载荷,通过对比载荷时域曲线和伪损伤,分析了不同轮胎对车辆动态载荷的影响。由分析结果可知,乘用车的簧上质量较小,轮胎因素对底盘动态载荷影响较小。     

轮胎动力学特性仿真分析研究

分析了各种常用轮胎模型的特点与应用范围,根据汽车操纵动力学研究的需求,在Matlab环境下运用魔术公式建立了轮胎动力学模型,并对汽车轮胎力与纵向滑移率,纵向力、侧向力及回正力矩与纵向滑移率、侧偏角、外倾角、垂直载荷的关系等轮胎特性进行了仿真分析,实验结果表明,魔术公式轮胎动力学模型可以较好地模拟轮胎的动力学特性,适用于车辆动力学研究领域。     

Multiaxial Fatigue Analysis of Vehicle Lower Control Arm Based on Simulated Road Excitation

提出了一种道路模拟试验与CAE相结合的汽车耐久性分析方法.采用道路模拟技术复现实际路面状况,迭代得到的轮胎激励信号,作为CAE动力学分析的边界条件.建立整车刚柔耦合模型,仿真获取关键零件连接点的载荷历程.以某汽车的下摆臂作为实例,采用有限元分析的惯性释放法,求得其应力.据此进一步对其载荷状态做二轴性分析,并选择合适的多轴疲劳损伤模型进行多轴疲劳分析.分析结果与路试结果对比表明,该方法可在设计阶段有效预估汽车关键零部件在非比例载荷作用下的疲劳寿命.     

基于实验数据的轮胎模型

S-Function,即systemfunction,通过C语言程序与Simulink相结合设计出所需的轮胎Simulink仿真模块,建立一种基于实验数据的轮胎模型。该模型对轮胎进行了简化,忽略了路面摩擦、车速、轮胎的倾覆力矩和滚动阻力矩。使用该S-Function模型通过轮胎稳态试验和整车双车道切换试验,与CarSim自带轮胎模型的计算仿真结果对比,说明S-Function的轮胎模型具有仿真结果准确可靠,建模简单,易于编程实现的优点。     

基于虚拟迭代方法的后扭力梁载荷谱提取

建立了整车动力学模型,以试验场采集的轮心六分力为激励信号,以实测轴头加速度和弹簧位移为目标信号,运用虚拟迭代方法反求出轮胎接地点处的位移激励,驱动整车模型进行仿真分析,从时域、损伤域、幅值域和频率域多方面对仿真输出结果与实测信号进行了对比分析,结果表明仿真结果与实测信号对标良好,提取了后扭力梁连接点的载荷谱,为后期零部件的疲劳分析提供了输入条件。     

基于TDFT的PAC轮胎模型参数辨识

在整车的仿真分析中,轮胎模型的精度对仿真的结果具有较大的影响。文章对魔术公式进行了详细分析研究,应用PAC2002轮胎模型进行实例说明,阐述了PAC2002模型的经验理论的结构,以及使用TDFT工具进行轮胎模型参数辨识的流程。针对不同的工况,详细的说明PAC2002需要辨识的参数。最后,基于现有车型的轮胎试验数据,采用TDFT进行PAC轮胎模型的参数辨识,并进行结果的对比。     

适用于汽车转弯制动仿真的轮胎力学模型

通过对轮胎试验结果的分析,用统计拟合方法建立了一种适用于转弯制动联合工况仿真的轮胎力学模型。所建模型与实际情况接近,计算简便,在用理论分析建模困难时,而采用试验数据进行统计建模不失为一种有效的途径。     

实测道路载荷谱在新开发车型车身疲劳分析中的应用

根据新研发车和现有车型具有相同底盘平台的特点,提出一种利用现车道路载荷,快速进行新车车身疲劳分析和评估的方法。建立新车多体模型,放大现车道路载荷并结合轮胎接地位移为输入。根据车轮力传感器(WFT)载荷测量特点,正确地对模型加载激励,仿真得到车身载荷谱。选用合理疲劳分析方法预测车身寿命,以现车车身的疲劳分析损伤为目标,对不合格局部进行合理优化,最终新车车身达到设计耐久目标。     

实测道路载荷谱在新开发车型车身疲劳分析中的应用 摘

根据新研发车和现有车型具有相同底盘平台的特点,提出一种利用现车道路载荷,快速进行新车车身疲劳分析和评估的方法。建立新车多体模型,放大现车道路载荷并结合轮胎接地位移为输入。根据车轮力传感器（WFT）载荷测量特点,正确地对模型加载激励,仿真得到车身载荷谱。选用合理疲劳分析方法预测车身寿命,以现车车身的疲劳分析损伤为目标,对不合格局部进行合理优化,最终新车车身达到设计耐久目标。     

五轴转向重型汽车转向性能的研究

以多体系统动力学理论为基础,利用ADAMS建立了五轴转向重型汽车的整车虚拟样机模型,对该模型进行了仿真分析.由分析结果可知,转向轮转角越大,轮胎磨损越严重.为提高重型汽车的灵活性,延长轮胎的使用寿命,对该模型进行了优化.通过仿真分析可知,优化后的转向性能明显提高.同时分析比较了五轴转向重型汽车与前两轴转向重型汽车的转向性能,结果表明,五轴转向重型汽车转弯半径小,轮胎磨损小.     

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。     

基于加速度信息的智能轮胎载荷预测算法

针对当前商用车行业对轮胎载荷的预测需求,开发了一款235/45ZR18轮胎垂直载荷的估算方法。该方法在保证有限元仿真可靠性的前提下,通过轮胎有限元仿真技术获取得到轮胎内侧的加速度波形信息,并利用此加速度波形信息估算轮胎的接地印迹长度。通过总结仿真结果数据发现,接地印迹长度与载荷大致成二次函数关系。根据此规律总结出接地印记长度与垂直载荷的经验公式,实现了该型号轮胎垂直载荷的估算,并能在常用的载荷、速度、胎压范围内保持一定的精度。此预测算法可以应用于轮胎力采集,提高汽车主动安全系统的安全性。