Numerical Estimation of the Uneven Wear of Passenger Car Tires

Tire wear is a very complicated phenomenon that is influenced by various factors such as tire material, structure, vehicle and road conditions. In order to evaluate tire wear, a method for measuring tire wear using the intensity of reflected light was presented?[1]. It comprises applying a single layer of reflected paint to a tread surface by spraying, and then measuring the intensity of light reflected from a matrix of blocks on the unworn tire. In this paper, a numerical technique for predicting the uneven wear of passenger car tire is presented. The uneven tire wear produced in wheel alignment condition with vehicle speed, camber angle, and toe angle is predicted by the frictional dynamic rolling analysis of 3D patterned tire model. The proposed numerical technique is illustrated through the method of paint testing the wear on the tread surface of a tire.

计及复杂胎面花纹的乘用轮胎偏磨性能仿真分析

以215/55R17子午线轮胎为研究对象,对轮胎进行实车磨耗测试,在初始磨耗阶段中间花纹沟存在磨损较快现象。基于摩擦能理论,结合轮胎实际工况,建立考虑复杂花纹的数值分析模型,得到的胎面摩擦能分布与实际磨耗测试结果一致性较好。同时建立具有3种横沟加强筋和3种横沟深度的花纹模型,分析不同花纹横沟加强筋和花纹横沟深度对胎面摩擦能分布的影响,结果表明,数量较多的花纹横沟加强筋可有效改善胎冠中心花纹块的耐磨性能;较浅的花纹横沟可以有效降低花纹块中间区域的摩擦能,但是花纹块摩擦能分布均匀性较差。

复合式后悬架轮胎偏磨损动态仿真

通过将轮胎偏磨损物理模型和轿车复合式悬架动力学模型结合起来,建立了可用于动态分析复合式悬架轮胎偏磨损的悬架-轮胎-地面动力学系统.轮胎偏磨损模型主要考虑了轮胎力学特性在胎宽方向的变化.采用正弦信号对悬架动力学模型进行激励,将采集到的各种参数的实时动态数据导入到物理模型中,通过计算胎宽方向的局部摩擦耗散能来预测轮胎的偏磨损.仿真结果与实际现象较一致,验证了模型的正确性.所建立的动力学系统可以帮助分析悬架动力学特性对轮胎偏磨损的影响.

轮胎偏磨损机理及数值解析方法研究

在车辆—轮胎—地面系统力学范畴内对轮胎偏磨损机理进行了探讨,定义了轮胎偏磨损的概念,指出了滑移力和滑移速度在轮胎轴向和周向上的梯度变化是造成轮胎偏磨损的根本原因.着重介绍了现有轮胎偏磨损预测计算模型:有限单元法,单位磨损里程表示法及磨损能量计算法.并对这三种方法进行了比较和评价,提出今后轮胎偏磨损的研究发展方向.

针对轮胎磨损问题的双横臂悬架K&C特性及优化

针对某公司某款车型存在行驶中车轮定位参数变化不合理,因追求运动性造成前轮轮胎内外侧磨损不均匀的问题,利用ADAMS软件,建立了该车型的前双横臂刚柔耦合模型,通过与实车悬架K&C试验的结果对比分析,验证了模型的正确性,找到了轮胎磨损原因,同时,采用MINITAB试验设计,进行多目标的优化分析,对定位参数进行优化,使该车型的轮胎磨损情况得到了改善,也为正向开发经济舒适型新车的提供了参考。

扭杆梁式悬架系统的轮胎多边形磨损机理

建立轮胎-悬架-车身系统的考虑时间延迟的轮胎多边形磨损动力学模型，探讨基于自激励振动理论的轮胎多边形磨损现象．研究表明，轮胎多边形磨损是一种典型的非线性自激励振动，不同车型、不同轮胎磨损状况下，系统的自激励振动频率不同，常见频率区间为100～400Hz；轮胎周向多边形磨损现象即由于自激励振动出现在特定的车速区间；轮胎多边形磨损的边数等于自激励振动系统的固有频率与车轮转动频率之比；轮胎在特定频段的固有频率对自激励系统振动有很大影响，扭杆梁悬架系统的垂向振动特性对轮胎多边形磨损影响很小．

基于胎面扰动的轮胎多边形磨损机理探讨

通过建立基于胎面扰动的非均匀磨损动力学模型,验证了轮胎多边形磨损可以由胎面扰动引起,分析了基于胎面扰动造成轮胎非均匀磨损的机理,得出多边形磨损边数主要由轮胎的转动频率和胎面的固有频率决定的结论,并得到了轮胎磨损边数的计算公式.

轮胎非正常磨损模型及数字化、可视化仿真

通过考虑轮胎参数在宽度方向的分布和轮胎参数的非线性特性,改进了轮胎刷子理论模型,建立了基于改进刷子模型的轮胎非正常磨损预测模型;将轮胎非正常磨损预测模型与车辆的垂向动态特性联系起来,采用正弦激励采集了动态的定位参数,将测得数据导入所建立的轮胎非正常磨损预测模型中,仿真了轮胎的磨损情况,并将分析结果进行了数字化分析和图形可视化。

基于自激励振动理论的轮胎多边形磨损研究(英文)

建立轮胎-悬架-车身系统的考虑时间延迟的轮胎多边形磨损动力学模型,探讨基于自激励振动理论的轮胎多边形磨损现象。研究表明:轮胎多边形磨损是一种典型的非线性自激励振动,不同车型、不同轮胎磨损状况下,系统的自激励振动频率不同,常见频率区间为100～400 Hz;轮胎周向多边形磨损现象即自激励振动出现在特定的车速区间;轮胎多边形磨损的边数等于自激励振动系统的固有频率和车轮转动频率之比;轮胎在特定频段的固有频率对自激励系统振动有很大影响。

行驶面宽度和弧度高对轮胎偏磨损影响的有限元分析

以12. 00R22. 5全钢载重子午线轮胎为例,利用Hypermesh和Abaqus有限元分析软件研究行驶面宽度和弧度高对其偏磨损的影响,采用接地区域摩擦功偏度值评价轮胎的偏磨损。结果表明:轮胎径向刚度和侧向刚度的有限元分析结果与试验结果具有良好的一致性;轮胎行驶面宽度和弧度高的变化使胎面不同区域的摩擦功发生变化;随着行驶面宽度增大,轮胎的偏磨损减少;随着行驶面弧度高增大,偏磨损增加。

公共汽车轮胎花纹偏磨原因分析及解决措施

分析275/70R22.5公共汽车轮胎花纹的不均匀磨耗现象,研究和分析轮胎接地印痕、胎面花纹形状和花纹块刚性对磨耗的影响。试验表明,与原轮胎相比,调整花纹深度和改进模具后的轮胎耐久性能和高速性能相当,花纹块刚性增大,“刷子效应”大幅度降低,轮胎偏磨现象改善。

基于制动能量回收导致轮胎偏磨损的轮胎定位优化

针对电动汽车耐久性能路试出现的轮胎偏磨损问题,采集制动能量回收对应的制动力矩,基于双横臂悬架的Kinematic&Compliance曲线计算制动力与前束的关系曲线。结果表明:电动汽车采用制动能量回收模式会增大制动力,减小前束值;减小前束值会加剧轮胎内侧偏磨损。补偿基于侧滑机理设定的前束值后电动汽车耐久性能路试结果表明,行驶5.5万km后轮胎的最大偏磨损量仅为0.65 mm,解决了由于电动汽车制动能量回收产生的制动力增大而引起的轮胎偏磨损问题。

弯道复合工况下走行轮胎偏磨损数值分析

针对弯道工况下,跨座式单轨车辆走行轮胎偏磨损严重,造成车辆运营成本增大,并影响单轨车辆行驶安全性的现象,建立了轮轨接触有限元模型,并对比走行轮胎3个方向刚度的试验值和仿真值验证了模型的有效性。采用单轨车辆动力学仿真模型来获得弯道复合工况参数,采用数值方法分析了弯道复合工况下走行轮胎相对滑移量、接地压力2个接地状态量,并采用摩擦功总和及摩擦功偏度值评价走行轮胎磨损和偏磨损,研究走行轮胎的摩擦功分布规律、摩擦功总和及摩擦功偏度。研究结果表明:走行轮胎相对滑移量较大值出现在前左和前右胎肩部位,且纵向节点相对滑移量平均值沿横向呈两端大、中间小的分布规律;走行轮胎接地压力在纵向呈对称分布,较大值出现在侧倾方向一侧胎肩处,且中心节点接地压力沿横向分布规律为先减小后保持不变,在靠近侧倾一侧时迅速增大;走行轮胎摩擦功分布不规律,较大值出现在侧倾方向一侧,且纵向节点摩擦功总和沿横向分布呈先减小然后缓慢增大的规律,在靠近侧倾一侧时基本呈指数增长;走行轮胎摩擦功总和及摩擦功偏度值都很大,侧倾是引起走行轮胎偏磨损的主要原因之一,走行轮胎在侧倾一侧的磨损较其他部位大,发生严重偏磨损。研究揭示了走行轮胎过弯时的偏磨损规律,对如何减轻走行轮胎的偏磨损,提高其使用寿命提供了理论依据。