爆裂轮胎精确建模及其动态特性仿真方法研究

汽车行驶中轮胎突然爆裂是极其危险的行驶工况，但轮胎爆裂过程的准确测试分析难度很大，而其现有仿真方法因需大幅简化使得难以描述轮胎爆裂过程的瞬态特性。针对此问题，本文中提出分别模拟胎内、外空气，且考虑轮胎各种材料失效特性、胎内空气与轮胎车轮总成流-固耦合的汽车轮胎爆裂过程仿真分析方法，实现轮胎滚动中爆胎过程的瞬态动力学特性仿真；并通过对比仿真和理论计算结果，验证仿真模型的正确性；同时，通过计算还获得爆裂轮胎内部空气泄漏规律和路面对轮胎径向力的变化特性，以及轮胎速度、胎压与裂口尺寸对爆胎过程持续时间和轮胎力学特性的影响机理。本文工作聚焦于仿真方法研究，对掌握爆裂轮胎瞬态特性、研究爆胎后整车动力学控制策略具有意义。