利用试验模态参数对轮胎包容特性的建模及试验验证

利用试验模态参数建立轮胎模型,计算了轮胎的静包容特性,计算结果与文献中所揭示的包容现象及变化规律有很好的定性一致。在此基础上对轮胎包容特性的建模进行了定量分析,包括模态阶数的截取和胎侧非线性的刚度。将计算结果与平板式轮胎试验台上进行的试验结果相比较,表明记入以上两方面考虑的因素下,计算结果与试验结果在各方面均很好吻合。定量分析的结果表明,不考虑胎侧非线性时,对轮胎垂直刚度的计算结果会远远高于试验结果。

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。

轮胎自由与约束悬置的模态试验与综合分析

为了证实约束对轮胎模态参数带来的影响 ,探讨如何从自由悬置的轮胎模态参数转化为固定悬置的参数 ,分别对自由悬置与固定悬置的轮胎进行激振试验 ,提取模态参数 ,并用模态综合法完成自由悬置结果到固定悬置结果的转化。模态综合计算的结果与试验相符 ,证明了利用自由悬置模态参数建模 。

用于不平路面车辆动力学仿真的轮胎模型综述

介绍了轮胎在不平路面的动力学特性。在回顾不平路面轮胎动力学模型发展的基础上 ,以近期的研究工作为重点 ,对用于不平路面车辆动力学仿真的轮胎模型进行了较为系统的介绍。概要地阐述了各种轮胎模型的建模理论、方法 ,并进行了分析和评述。最后 ,总结了不平路面轮胎力学建模的核心问题及发展方向 。

轮胎动态模型的阻尼和对滚动阻力及动态响应影响的分析

在综合了一些文献研究结果的基础上,基于轮胎模态参数模型,给出了不同阻尼环节对滚动阻力及轮胎以不同速度滚越障碍物的动态响应的模拟结果,并部分地与试验结果进行对比,说明具有结构阻尼环节的轮胎模型,对于两者的模拟均给出了更好的定量结果。

关于轮胎的圈模型

综述轮胎圈模型的历史与现状,指出各种圈模型之间差异的物理实质。在此基础上,考虑完全的非线性应变项、正确的初始应力和气压做功公式,利用Hamilton变分原理得到了轮胎圈模型的一般动力学方程。文献中的方程可由本文的一般控制方程退化得到。利用轮胎的试验模态参数和轮胎圈模型的特征方程确定圈模型的物理参数。对195/710R14型轮胎给出了具体的数值算例和试验结果,分析表明所提模型和方法是合理的。

基于MLE的滚动轮胎冲击振动噪声仿真分析

提出一种滚动轮胎冲击振动噪声预测的新方法。轮胎滚动接触引发的噪声是道路交通的一个重要课题,引发广泛关注,目前尚没有有效的分析预测方法。提出新方法包括用混合拉格朗日—欧拉描述法(Mixed Logrange Euler Method,MLE)分析大变形滚动接触结构的速度场、加速度场和接触变形。通过欧拉网格和拉格朗日网格的信息传递,完成滚动结构动力学分析。通过将轮胎花纹和胎冠整体三维建模,可以得到连续轮胎表面的加速度场。以参考空间中连续表面的加速度场作为声源,采用声学有限元方法得到滚动噪声的分布预测。实验和仿真结果对比证明本方法的可靠和准确,也证明1 000 Hz以下轮胎的滚动噪声主要是花纹的冲击振动引起的噪声。提出的方法为预测分析轮胎的滚动噪声开辟一条可行的道路。

轮胎橡胶摩擦特性的试验研究

在自主研制的摩擦试验机上进行了轮胎橡胶摩擦特性试验,以揭示摩擦因数随压力和滑摩速度而变化的规律。尽管由于试验机的原因,测出的数据有较大的波动,但经过适当的处理后,在试验工况范围内,仍然得出合理而有规律性的结果。连同试验方法都有一定的参考价值,但仍有待进一步研究。

汽车乘员安全约束系统的优化

本文利用MADYMO软件建立了包括台车、安全带约束的乘员前碰仿真模型并通过试验验证了模型的正确性。利用该模型对乘员安全约束系统的优化问题进行了研究。对几种优化方法应用于乘员约束系统的效果进行了评价,提出了改进约束系统的建议。

利用柔性轮胎模型对车辆起步过程中过渡响应的研究

利用模态参数柔性轮胎模型模拟车辆在起步过程中的动态响应特性,并以相应轴头加速度响应特性的试验结果间接给予了验证。从而解释了车辆在起步时需要较大驱动力矩的原因。其结果亦解释了文献中所描述的起步过程现象。

轮胎静包容特性的试验研究

对轮胎静包容特性进行了试验研究。试验分为两种 :静止状态进行测量 (称静包容特性 )和低速滚动连续测量 (称准静态包容特性 )。试验还在固定轴高和固定垂直轴荷的两种方法下进行了包容特性测量 ,试验工况分为不同形状和尺寸的障碍物 ,以及不同胎压。试验测试结果准确度高 ,可为模型计算结果提供试验验证。

模态截断对轮胎柔度的影响

对 1 95 / 6 0R1 4轮胎进行了模态试验 ,得到前 1 7阶的模态参数 ,计算出轮胎柔度 ,应用指数函数拟合截取不同阶次得到的轮胎柔度 ,分析研究了模态截断对轮胎柔度的影响 ,当截取前 1 0阶模态时 ,模态截断误差小于 1 0 % ,截取前 1 2阶时 ,误差小于 5 %。

Ring Model for Pneumatic Tires

This paper reviews the state-of-the-art of the ring modeling method for tires, emphasizing the differences among the various tire ring models. A general tire ring model was then developed including all the nonlinear terms in the ring strain and the initial stresses induced by the internal pressure and rotation. The general equations of motion were derived from the Hamilton principle whth the geometric parameters for the model directly obtained from the tire design. The physical parameters were calculated from experimental mode parameters. A numerical example is given for a 195/70 R14-type tire. The analysis shows that the predicted natural frequencies and the tire mode shape agree well with experimental results.