制动—驱动工况下的轮胎侧偏特性理论研究

本文通过考虑制动和驱动工况下的轮胎印迹内垂直载荷分布的不同，建立了比以往模型更完善的制动－驱动工况下的轮胎侧偏特性理论模型，以６．５０Ｒ１６轮胎为例，分析了滑移率，侧偏角和垂直载荷分布形状参数等对其侧特性的影响。     

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。     

轮胎侧偏动力特性的实验研究

本文研究了常侧偏角和时变轮胎载荷激励下轮胎的传递特性,测量了轮胎侧偏力、回正力矩和外倾力矩对轮胎载荷的传递函数,并考虑了轮胎参数的影响。用数据处理方法消除了实验台、测量装置和轮辋的惯性力的影响。     

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。     

轮胎侧偏动特性对汽车操纵稳定性的影响

在建立轮胎侧偏动特性微分方程的基础上 ,利用 8自由度车辆模型进行仿真 ,分析了轮胎侧向力滞后对车辆操纵稳定性的影响 ,给出了各工况下的仿真结果。结果表明 ,轮胎侧偏动特性对车辆高速时的操纵稳定性具有一定的影响作用。     

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。     

考虑胎宽时的轮胎非稳态侧偏特性模型

计算出运动状态下轮胎印迹纵向瞬时变开的数学表达式。在考虑胎宽影响的条件下，建立了车轮输入分别为转动角与侧向位移、侧偏角与转含蓄经时的轮胎非稳态侧偏模型（传递函数）。根据该模型计算出的频率响应特性与试验结果相符，为汽车方向操纵运动仿真，前轮摆振和汽车动态响应等研究提供了反映物理实质的轮胎非稳态侧偏理论模型。     

轮胎非稳态侧偏特性的空间域内的仿真研究

本文根据胎体复杂变形的轮胎非稳态侧偏特性理论模型在空间域肉的表达式，推导出侧向力和回正力矩关于转动角与侧向位移的积分表达式，将其离散化并实现了非稳态侧偏特性在空间域内的仿真，最后给出了轮胎在几种典型输入时的仿真结果。     

接地面全熔化条件下冰面轮胎摩擦力的预测

依据流体动力润滑理论和热平衡原理，提出了接地面全熔化条件下冰面轮胎摩擦力的预测模型。结果表明，受不同因素的影响，摩擦系数变化趋势的模型预测同实验结果极为相似，文中分析讨论了影响摩擦力的主要因素，认杰表面模型，滑移率和界面温升等的影响应作为今后相关领域的研究重点。     

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.     

子午线轮胎静态接触有限元分析及试验研究

对子午线轮胎195／60R14进行了三维非线性有限元分析及试验研究。在有限元模型中考虑了轮胎的几何非线性、材料非线性、轮胎与轮辋过盈配合以及轮胎接触非线性。得出了轮胎与地面接触过程中轮胎的变形情况、接触压力分布、载荷-变形关系等结果。采用连续加载、卸载方式，开展了轮胎准静态负荷试验。实时记录了试验中轮胎受力与变形关系，并采用压力敏感膜测量了轮胎接地区域内的压力分布状况。计算结果和试验结果符合较好。     

轴载、轮胎内压与轴载换算的研究

通过不同路面强度状态、不同轴载和不同轮胎压力下轮胎与路面接触压力和弯沉的测定,对以弯沉为指标的轴载公式的理论推导过程进行分析和试验验证,对轴载换算公式推导过程中存在的问题进行讨论。试验验证结果表明,轴载的增加对路面结构造成的损坏比轮胎压力的增加要严重的多。     

考虑动压与路面粗糙度时轮胎湿牵引性能研究

根据流体动力润滑理论,将轮胎黏性滑水问题模拟为胎面单元与路面之间的动压、挤压膜问题,同时考虑了路面粗糙度的影响,建立了轮胎胎面单元黏性滑水问题的数学模型,并进行数值求解。以矩形胎面单元为例分析了胎面单元对轮胎黏性滑水性能的影响。结果表明,轮胎的薄膜湿牵引性能与滑动速度成反比;在考虑路面粗糙度的情况下,引入了膜厚比作为轮胎的薄膜湿牵引性能衡量标准,得出湿牵引性能与路面粗糙度成正比的结论。     

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。     

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。     

表面粗糙度对冰路面上滑动轮胎摩擦牵引力影响的研究

依据能量守恒定律和冰的摩擦熔化理论，考虑冰面和轮胎胎面的表面粗糙度，建立了摩擦界面冰完全熔化条件下轮胎的牵引力预测模型。给出了预测模型中接地胎面温度的选择原则。研究表明，该模型可较好地预测不同条件下轮胎在冰路面上的摩擦牵引力，表面粗糙度的影响随车辆行驶速度的提高而增大。     

爆胎汽车整车运动分析及控制

通过轮胎试验得到GT175/60 R14轮胎在正常胎压及零胎压下的力学特性参数,以此为依据,运用CarS im软件对爆胎汽车进行整车动力学仿真,找出汽车偏航原因,分析驾驶员不同操作所引起的整车运动性能变化以及汽车稳定性控制系统对爆胎汽车的影响。仿真结果表明,稳定性控制系统对于减轻爆胎带来的后果具有积极的作用。     

轮胎／路面附着系数估算方法

为提高汽车主动安全系统自适应控制性能,需要对轮胎／路面附着系数进行精确的识别或估算。鉴于附着系数估计的复杂性,文章综述了目前路面附着系数估算中的汽车动力学建模和轮胎／路面摩擦模型建模,重点讨论了轮胎／路面附着系数识别算法中传感器的直接检测估计法,以及基于车辆动力学、回正力矩和状态观测器等动力学模型的估计算法,并对各估算方法存在的问题与发展趋势等进行了分析。对开发汽车主动安全电控系统和提高汽车产业核心竞争力具有重要意义。