考虑胎体复杂变形的轮胎非稳态转向特性半经验模型

本文在考虑胎体复杂变形的轮胎非稳态侧偏特性理论模型的基础上，提出了一种半经验模型。经过试验验证，在与汽车平面运动有关的低频范围内，其理论值与试验值吻合较好。与已有产半经验模型相比，该模型精度较高，可直接反映轮胎模型参数和结构参数间的关系，便于在车辆动力学仿真与轮胎特性改进中应用。     

轮胎侧偏特性的一般理论模型

本文提出一种基于任意载荷分布与胎体变形规律的轮胎侧偏特性的一般理论模型。经试验验证表明,这种模型与试验结果有良好一致性。它为更实用的半经验模型提供了可靠的理论基础。由于导出了十分简明的表达式,该模型可以解释一些至今尚难理解的重要现象,为了解轮胎结构参数与汽车操纵稳定性之间的关系提供更明确的概念和基本的改进方向。     

利用模态参数对轮胎纯侧偏特性建模

在轮胎静生趣特怀建模的基础上，探讨了利用轮胎模态参数对轮胎纯侧偏特性的建模。通过侧向激振试验提取了轮胎的侧向模态参数并计算了轮胎在不同载荷下的偏离特性，计算结果与以往轮胎的试验结果具有很好的一致性。计算结果转化为无量纲形式并与经验模型进行了比较，建模和计算结果充分说明了模型的合理并显示了建模方法的优越性。     

转向盘转角阶跃输入下半挂汽车列车操纵稳定性仿真分析

基于包括任意载荷分布的非线性轮胎模型在内的半挂汽车列车整车模型,应用汽车列车动力学仿真软件Arc Sim,分析了半挂汽车列车在转向盘转角阶跃输入时的转向特性。通过在不同车速、不同结构参数等条件下的仿真计算,揭示了半挂汽车列车的转向特性与车速、结构参数之间的内在联系,给出了半挂汽车列车转向特性在这些条件下的表现特征,为半挂汽车列车操纵稳定性分析提供了参考和借鉴。     

计算机模拟技术在汽车制动稳定性研究中的应用

本文介绍了一种12自由度模拟程序,可对汽车制动的动态过程进行模拟计算。模拟程序中采用了最新轮胎纵滑与侧偏联合力学特性半经验模型,对汽车的悬架及转向系统的运动学关系进行了较准确的表达,同时考虑了各结构参数及使用参数对汽车运动的影响。通过对CA141和CA136LF型汽车的模拟计算及实车试验比较可知,模拟结果与试验结果相符。文中给出了模拟计算在产品开发中的应用实例和一些有参考价值的模拟计算结果。     

轮胎侧倾力学特性模型

轮胎的力学特性对汽车的运动与车轮定位参数的合理选择有重要的影响。本在轮胎结构模型的基础上导出轮胎侧倾时的侧向力，回正力矩与滚动阻力特性表达式。讨论了轮胎对汽车运动性能仿真及车轮定位参数匹配的影响等有问题。     

轮胎半经验模型中摩擦系数切换问题

介绍了2种简单的摩擦系数模型(库仑摩擦定律、静摩擦力模型)，并将其与轮胎统一刷子理论模型结合起来分析轮胎的摩擦问题。在此基础上引入了满足轮胎刷子理论模型边界条件的轮胎稳态半经验模型，给出了应用轮胎半经验模型实现摩擦状态切换的方法。通过轮胎在2种滚动速度下的侧偏试验，证明了轮胎半经验模型可实现2种速度下的摩擦系数切换。     

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。     

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。     

利用试验模态参数建立轮胎非稳态侧偏模型

在对轮胎垂直特性和稳态侧偏特性建模的基础上，利用由轮胎模态试验提取的试验模态参数建立了轮胎非稳态侧偏模型，该模型考虑了印迹的动态变形和胎宽的影响，对印迹进行离散化并初步计入了速度对非稳态性的影响，推导出侧向力和回正力矩关于侧向位移和摆动角的传递函数的解析公式，可以计算不同载荷下的非稳态特性，计算结果与文献中的试验结果相符，建模和计算结果说明利用试验模态参数可以方便地建立轮胎的非稳态特性，计算结果与     

轮胎非稳态侧偏特性在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内的表达式,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。     

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。     

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。     

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。     

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.     

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。     

轮胎非稳态转向特性非线性仿真模型

本文以轮与路面之间的滑移速度为出发点，在稳态指数统一模型的基础上，建立了轮胎非稳态转向特性非线性仿真模型。在实验研究中，发现了动态过程回正力臂和附加的回正力矩的滞后特性。仿真和试验结果对比表明，该模型足以反映轮胎非线性转向特性，可用于前轮及汽车操纵动力学仿真方面的研究。     

Analytical dynamic tire model

Modeling of tire friction is one of the central problems for vehicle control systems design. LuGre-type dynamic tire model has been proposed and well discussed in previous studies, because it offers a compact form of dynamic model that is convenient in advanced control studies. It has been successfully used in tire slip control design and vehicle state estimation problems. In this article, a concept of time-constrained Stribeck effect is introduced to interpret the mechanism of the LuGre friction model in predicting tire friction characteristics. A modified two-dimensional (2D) dynamic LuGre friction model is introduced to make it compatible with the governing theorem in the steady state. An analytical 2D modified LuGre-type dynamic tire model is developed, in which some fundamental limitations of classical LuGre models are eliminated. The main modifications involve a change in the structure of the 2D LuGre friction model, introduction of load-dependent parameters in 1D and 2D tire models, and a changed structure in the distributed parameter model. The proposed model is compared, in the steady state, to both the Magic Formula and the classical LuGre model. It improves model accuracy in the steady state and gives a physically reasonable distribution of the bristle deflection. A first-order lumped parameter (LP) nonlinear model, which has simpler structure than the distributed parameter model and the classical LP LuGre model, is then derived. Numerical simulations show that the proposed LP model has a good estimation for tire transient dynamics. Thus, the proposed model retains the merits of LuGre-type models and improves the agreement with observation and experimental data on friction force distribution along the patch and on the steady-state friction prediction.