一种基于Burckhardt轮胎模型的4WD+4WS型VSC系统建模

文章采用Burckhardt轮胎模型,对不含侧倾的四轮驱动(4WD)、四轮转向(4WS)型车辆的稳定性控制(VSC)系统进行了非线性建模。文中采用解析形式和适当的近似技术建立了VSC系统标准的非线性状态空间模型,便于今后的控制器设计。

基于粒子群算法的农用轮胎柔性环模型参数辨识方法

轮胎柔性环模型能准确表达轮胎变形,但模型的刚度参数无法直接测定,因此模型刚度参数的辨识成为建模过程中的关键。本文基于轮胎柔性环模型运动学方程,分析农用轮胎固有频率与刚度参数之间的关系,提出基于粒子群算法的柔性环模型刚度参数辨识方法。通过轮胎模态试验获取轮胎固有频率,采用粒子群算法对柔性环模型刚度参数进行辨识。将固有频率的试验值与预测值的平均误差作为评价指标,对比粒子群算法与传统算法及遗传算法辨识结果,结果表明粒子群算法的参数辨识结果精度较高,平均绝对误差为1.67 Hz,平均相对误差为1.66%,相较于遗传算法,平均相对误差降低16.16%,运算时间减少93.19%。通过接地印痕试验获取农用轮胎接地角度,结合辨识所得刚度参数,估算轮胎所受到的垂向力,对比垂向力的试验值与预测值,结果表明粒子群算法的参数辨识结果精度较高,垂向载荷估算平均相对误差为1.97%,相对于遗传算法,平均相对误差降低12.05%。

多种动力学模型应用于废旧轮胎的热解机理研究

通过热重(TG)分析法研究4种升温速率(10,20,30,40℃·min^(-1))下废旧轮胎的热解机理,并通过无模型法(FWO法、KAS法、Starink法、Friedman法和Kissinger法)和模型拟合法(C-R法)计算废旧轮胎的动力学参数。结果表明:Kissinger法仅获得单一的动力学参数,而FWO法、KAS法、Starink法和Friedman法获得的动力学参数是范围值,Kissinger法的计算精确度最小;采用等转化率法计算动力学参数时,FWO法计算的指前因子明显大于KAS法和Starink法;采用C-R法确定最概然机理函数时,随着升温速率的增大,活化能增大,相关因数无明显变化规律,废旧轮胎热解过程中遵循的机理函数模型为扩散模型D3。TG分析和动力学模型建立的整合可为废旧轮胎的热解处理提供理论支持。

轮胎等效模型与快速计算研究

复杂的轮胎结构和橡胶等超弹材料是影响轮胎有限元模型精度和计算速度的重要因素。为实现模型的快速计算,通过探索线性材料构建轮胎有限元模型,对模型进行等效处理。构建了轮胎有限元精细模型,并通过台架试验对精细模型的有效性进行验证。对轮胎精细模型提出3种简化方式,分别为实体单元建模、实体单元和壳单元混合建模、实体单元和梁单元混合建模,并采用线性材料计算3种等效模型的充气侧向变形量、充气径向变形量以及径向加载下沉量,最终得到其最优等效模型。通过对等效模型接地印记和接地压力以及各阶模态与精细模型对比,验证了等效模型的准确性和计算效率,为整车有限元仿真提供一种轮胎建模方法。

废弃轮胎-砂地基抗震性能和恢复力模型研究

为研究废弃轮胎-砂构造地基的抗震性能,进行了6组轮胎-砂构造地基的拟静力试验,分析轮胎-砂单元体的堆砌方式、初始竖向荷载和碳纤维网片对构造地基的滞回性能的影响。在拟静力试验基础上用试验拟合法建立废弃轮胎-砂构造地基的恢复力模型。研究结果表明:废弃轮胎-砂构造地基的滞回曲线饱满,总体呈梭形,具有较好的耗能能力;轮胎-砂单元体错缝堆砌、增大随初始竖向荷载和增设碳纤维网片都有利于轮胎-砂构造地基参与耗能;轮胎-砂构造地基恢复力模型的滞回曲线计算结果和试验结果吻合程度较好,可以反映出试件的受力过程和主要受力特征。

基于SWIFT轮胎模型的防抱死制动系统控制算法仿真

在汽车防抱死制动系统(ABS)开发过程中,需要通过大量的实车试验完成参数标定以保证产品性能和鲁棒性。对于缩短开发周期而言,在设计阶段基于模型实现ABS控制算法的标定和迭代优化具有重要价值。本文建立了包含平面内SWIFT轮胎模型在内的四分之一车辆模型,建立了防抱死制动系统模型并设计了基于规则的逻辑门限ABS控制算法,并基于该平台验证了ABS控制算法的合理性。

基于Simulink轮胎跳动对重型车转向特性影响分析

转向过程轮胎受地面载荷影响呈现跳动,而其对车辆稳定转向产生重要影响。车辆与地面间的接触是通过轮胎得以实现,轮胎受力直接影响到车辆转向稳定性。选用重型车辆轮胎外倾时的受力进行分析,基于此,对空载和满载工况下,高低速转向时的转角偏差进行分析;并对空载和满载工况下,转向时,车轮的摆动误差及滑移量进行分析,获取不同工况下各参数最优的数学模型;根据数学模型分析,基于Simulink搭建包含承载特性的转向系统模型,以此分析不同转速条件下轮胎的受力和轮胎跳动对转向的影响;应用实际车辆,选取双移线转向工况,对比分析运行轨迹和转角关系的差异,以此验证数学模型和仿真分析的可靠性。结果可知:在转向过程中,各轮胎的侧向力变化趋势基本一致;随着车速的增加,在转向过程中各轮胎所受的侧向力也呈现增加的趋势;随着速度的增加,前轴内侧轮胎受力先减小后增加;满载时,车轮跳动对车轮摆动误差的影响随着车轮转角增大而增大,而空载时,则影响更大,变化趋势也更复杂;实车测试与仿真轨迹基本保持一致,且外侧轮转向角曲线基本无较大变化,保持一致特性,误差小于3%,表明数学模型和仿真分析的准确性,为此类设计提供参考。

基于几何特征的三维参数化轮胎花纹模型检索

三维轮胎花纹模型检索是计算机辅助花纹设计的关键。提出了一种基于非精确邻接图匹配和Cluster Tree的检索方法,利用三维花纹设计参数和几何特征提高检索效率。将B-rep格式的轮胎花纹模型转化为属性邻接图,通过计算边相容度,对两个属性邻接图进行非精确匹配,计算其图相似度;通过设计参数对花纹数据库进行空间划分和递归聚类,构建以Cluster Tree为子树的索引结构,借助几何特征提升拓扑结构相近的花纹模型的区分度。将方法应用于自主开发的三维花纹设计软件平台,结果显示,检索精度和检索效率均较现有通用CAD检索模型高。

典型轮胎可回收性评估及生态设计

汽车工业快速发展以及广泛的消费利用引起了废旧轮胎的激增,废旧轮胎具有显著的资源环境属性而备受关注,如何提高轮胎的可回收性、改善其生态设计是解决废旧轮胎问题的关键.本研究采用统计熵与等级确定规则的模型,根据轮胎初始态与回收最终态的差异程度以及主流的处理处置技术,首次建立了轮胎可回收性评估模型,收集典型轮胎的理化组成,评估了现有轮胎的可回收性.结果发现,相比其他产品,轮胎因其显著的能源化比例,而可回收性较高,从高到低排序大体为卡车轮胎、轿车轮胎、货车轮胎、公共汽车轮胎、越野车轮胎,5种汽车应用类型轮胎的可回收性为82~93%bit-1.相关研究结果为轮胎的资源化、能源化工艺的设计提供了指导,建立的方法对于轮胎生态设计及行业的节能减排提供了参考.

自动驾驶汽车的无偏移非线性模型预测控制研究

为解决自动驾驶汽车运动控制中基于横向-纵向耦合结构的无偏移非线性模型预测控制(OF-NMPC)的稳态误差问题,使用无迹卡尔曼滤波器观察控制器状态和扰动,并纳入模型预测和参考值计算以消除稳态误差。仿真和实车试验结果表明,所提出的OF-NMPC算法可有效消除稳态误差,提高系统的动态性能。

基于UG的轮胎三维模型设计方法

以23.5R25全钢工程子午线轮胎为例,介绍一种基于UG软件的轮胎三维模型设计方法。UG软件具有比较强大的曲面造型和实体造型功能,通过一些常用的特征命令可以生成轮胎的实体三维模型,满足轮胎设计要求。

基于加速度计的智能轮胎轮胎力估算的通用方法:分析模型和试验验证

智能轮胎通过在轮胎内放置有源传感组件(例如,嵌入式微传感器)来提高车辆性能和安全性。智能轮胎的一个应用是基于加速度计的轮胎力估算。然而,由于基于模型的理论难以将轮胎力与运动学信息联系起来,其发展受到限制。本文阐述了一种基于加速度计的智能轮胎估算轮胎力的通用方法,并进行了试验验证。首先,建立基于微机电系统加速度计的具有车载监测轮胎力功能的智能轮胎样机;然后,提出了一种理论滚动运动学模型,阐明了刚体运动与弹性变形耦合作用下的加速度场机理。制定分析模型以实时估算垂直力。此外,采用梁式模型描述轮胎带束层的侧向变形,直接将侧向加速度和侧向力联系起来。最后,侧向力可以通过侧向加速度和已经估算的垂直力来估算。侧向力估算方法基于通用分析模型,通过明确和消除层转向的影响,在不同情况下,即使在统一系数下也能实现高精度。为了充分验证所开发的模型,已经进行了现场测试和两次台架试验。由此可以得出结论,基于理论分析的估算模型利用智能轮胎硬件系统实现了令人鼓舞的轮胎力估算应用。

轮胎模型参数优化方法在整车操控性能仿真中的应用

作为车辆与路面的连接桥梁,轮胎传递着路面对车辆的作用力,轮胎的动力学性能深刻影响着车辆的操控性能。由于轮胎的动力学性能随着胎面磨耗而变化,为了匹配这种性能变化,轮胎模型参数在仿真使用时也需要进行适当的调整优化,以模拟这种输入边界条件的变化。本文介绍了轮胎动力学模型参数优化方法在某车型整车操控性能仿真中的应用。

基于七自由度车辆模型仿真平台的轮胎操纵稳定性仿真分析

利用基于MATLAB SIMULINK的七自由度车辆模型仿真平台,以轮胎PAC2002模型为输入,进行车辆操纵稳定性仿真,并与实车测试结果对比。结果证明客观性能指标仿真结果与实车测试主观评价结果的一致性较好,基于七自由度车辆模型仿真平台可以较好地预测轮胎的转向性能,也可以在一定程度上预测操纵稳定性。

基于Python语言的轮胎模型测试数据格式系统设计

轮胎动力学特性对车辆行驶稳定性、平顺性以及安全性等均有重大影响。随着仿真技术的发展,轮胎测试数据的准确性对轮胎模型的建立及车辆仿真起着至关重要的作用。由于建立轮胎模型所需的数据量较大,并且数据是由不同的设备测试得到的,而软件对测试数据的格式和内容又有一系列的要求,逐一调整内容格式会耗费较多的时间和精力。为了解决这个问题,我们基于Python语言开发了数据处理系统,既可以快速准确地处理数据,又可以实现绘制图像检查数据的功能。

赛轮集团发布全球首个橡胶轮胎行业大语言模型

2023年8月7日,赛轮集团联合青岛科技大学数据科学学院发布了全球首个橡胶轮胎行业大语言模型:橡链云聊-EcoRubberChat,并同步开放内测申请。这是赛轮集团联合青岛科技大学在人工智能领域的一次先驱性探索,为行业提供了一个全方位了解橡胶轮胎知识和技术的平台,将成为推动行业进步与发展的新引擎。

橡胶元件疲劳失效对悬架运动与轮胎包络的影响

基于橡胶元件的力学模型和受力分析以及橡胶元件的疲劳失效判定准则,得出橡胶元件疲劳失效对汽车悬架系统上下跳行程的影响。建立某车型前独立悬架系统数字化电子样车(DMU)模型,通过仿真生成轮胎包络,进行轮胎包络与周边零部件的间隙校核;对前悬架系统橡胶元件进行疲劳试验,通过测算静刚度损失率,得出橡胶元件疲劳失效后的位移增大值和悬架系统的上下跳极限行程增大值。分析橡胶元件疲劳失效对悬架运动与轮胎包络的影响,为整车前期设计轮胎选型提供指导依据,从而达到优化整车造型、缩短整车开发周期和降低研发成本的目的。

三维设计软件UG NX在无内胎全钢载重子午线轮胎开发中的应用

介绍UG NX软件结合AutoCAD软件在无内胎全钢载重子午线轮胎开发中的应用。使用AutoCAD软件设计绘制轮胎轮廓、花纹、胎侧文字排布图,使用UG NX软件草图功能绘制施工部件的参数化图形,结合施工设计绘制材料分布图,将绘制的AutoCAD平面图导入UG NX软件中生成相应的三维轮胎模型及其三维材料模型。UG NX软件生成的三维轮胎模型可用于Abaqus有限元分析模型及模具编程prt文件,实现产品设计与模具设计的无缝衔接。使用UG NX软件高清质量渲染出的轮胎及其内部材料分布图片可用于新产品的市场宣传。

航空轮胎着陆冲击动力学仿真与安全分析

本文针对飞机着陆冲击动力学建立了飞机单轮主起落架有限元模型,并进行着陆冲击动力学仿真和安全分析。首先,通过对机身、起落架、轮胎和道面结构的简化构建了飞机单轮主起落架三维模型,并利用Hypermesh完成模型的网格划分。其次,采用Ogden模型描述轮胎橡胶的应力-应变关系,建立了轮胎有限元模型,验证了轮胎变形的仿真结果与经验公式计算结果基本一致。最后,采用隐式动力学算法研究了不同着陆速度下轮胎的承受载荷和变形情况,并结合适航标准对轮胎着陆冲击的安全性进行分析,得到了飞机着陆速度的安全阈值,为航空轮胎着陆安全性评估提供了新的研究方法。

轿车子午线轮胎高速均匀性纵向谐波力的研究

对轿车子午线轮胎高速均匀性纵向谐波力进行研究。结果表明:轮胎纵向波动力1阶谐波(TFV1H)幅值随着轮胎速度的增大而增大,并呈几何式增长趋势;轮胎TFV1H幅值和速度的关系可用幂函数模型表示;不同轮胎的幂函数模型的2个系数不同,但其具有较好的线性关系;可以将轮胎TFV1H幅值和速度的关系确定为只有1个待定常数的幂函数模型。