FTire轮胎模型参数对整车平顺性的影响分析

通过FTire软件对轮胎模型参数进行辨识和研究,得到轮胎模型参数与轮胎性能以及整车平顺性的关系。结果表明:有10个参数对整车平顺性有一定的影响;对整车平顺性影响较大的轮胎力学性能有轮胎垂向刚度、轮胎纵向刚度、轮胎带束层质量和轮胎轴向阻尼比。

模型车轮胎侧偏刚度的参数辨识方法

鉴于高速转弯等极限工况下,采用实车实验法研究车辆的稳定性存在极大的危险性,采用模型车代替实车进行车辆稳定性实验。研究车辆的动力学特性,须先获取轮胎参数,特别是轮胎的侧偏刚度。本文中首先基于2自由度车辆模型,推导了轮胎侧偏刚度的参数辨识模型,并采用低速圆周实验法测定了轮胎线性区域的侧偏刚度。然后,根据测得的轮胎侧偏刚度,一方面通过计算前轮转角并和利用Ackermann转向几何学得到的前轮转角进行对比,直接验证了参数辨识法测定轮胎侧偏刚度的准确性;另一方面通过计算轮胎魔术公式系数,间接验证了参数辨识法测定轮胎侧偏刚度的准确性。

基于HSRI模型的参数自适应质心侧偏角观测器的设计

首先对全维车速观测器进行降维处理,以减少观测器的在线计算量,并设计了非线性级联车速观测器。接着,对路面附着系数和轮胎侧偏刚度进行参数自适应估计,以提高质心侧偏角的估计精度,并基于HSRI轮胎模型设计了参数自适应非线性质心侧偏角观测器。在估算轮胎侧偏刚度时采用无侧向车速的车辆模型,以避免车辆动力学模型与侧向车速观测器的耦合作用,并引入带双重遗忘因子的递推最小二乘法,以保持算法的修正能力和解除不同估计参数之间误差的耦合作用。最后采用Simulink与Carsim动力学仿真软件进行联合仿真验证,结果表明所设计的参数自适应非线性质心侧偏角观测器是有效的,估计精度满足ESC控制的工程要求。

基于系统辨识的轮胎侧偏刚度二元二阶参数模型求解

以系统辨识为出发点,建立了大型客车3自由度模型,构造了前、后轮胎侧偏刚度关于侧偏角和垂直载荷的二元二阶参数模型,推导出了侧偏力和横摆力矩的三元二阶模型。运用最小二乘回归分析方法对多输入、输出系统的参数进行了递推估计,并根据试验数据对实车的轮胎侧偏刚度模型进行了求解和验证。结果表明,所使用的理论和方法具有良好的可信性和实用性。

轮胎偏滚特性模型及其在飞机机轮摆振中的应用

提出了一种二阶近似的轮胎偏滚力学特性模型。以该模型为基础，研究了轮胎偏滚刚度对飞机机轮摆振的影响。结果表明，轮胎偏滚刚度是影响飞机机轮摆振的重要参数。

基于非线性二自由度模型的线控转向系统变角传动比设计

在分析不同附着系数路面轮胎侧向力和侧偏角关系基础上,对同一附着系数路面下轮胎侧偏角进行分区、侧偏曲线线性化,建立非线性二自由度车辆模型。基于横摆角速度增益一定设计理想角传动比。对基于非线性二自由度模型和线性二自由度模型设计角传动比的车辆进行双移线仿真分析。仿真结果表明:在低附着系数路面,基于非线性二自由度模型设计的车辆方向盘转角和质心侧偏角减小,减少了驾驶员通过方向盘对车辆的修正次数,减轻了驾驶负担;横摆角速度和侧向加速度也相应减小,提高了车辆在低附着系数路面驾驶的稳定性。在高附着系数路面,基于两种不同模型设计角传动比的车辆,方向盘转角、车辆状态参数变化不大。

车辆横摆转动惯量及轮胎侧偏刚度识别方法的研究

车辆参数辨识在汽车正逆向开发及控制器设计等方面是必要前提与技术难点。目前参数的获取主要有两种方法:通过仪器测量的方法和系统辨识技术。研究了一种能够识别横摆转动惯量及轮胎侧偏刚度的实验辨识方法。该方法通过汽车转向盘转角脉冲输入获得的实验数据,首先采用时域法辨识车辆横摆角速度对转向盘转角和侧向加速度对转向盘转角的传递函数,再通过非线性最小二乘法拟合传递函数中包含的横摆转动惯量和前后轮胎侧偏刚度,使所得频响特性和辨识所得频响特性误差最小,最后通过仿真验证该方法的理论可行性。所提的实验辨识获得横摆角速度和轮胎侧偏刚度参数的优点是无需特制或购买专用测量设备,尤其在实验条件受限情况下,更具有重要的工程实际意义。

轮胎对FSAE赛车操纵稳定性的影响

轮胎是赛车与地面接触的唯一部件,研究轮胎的性能对提升赛车性能,尤其是操纵稳定性有着重要的意义。通过对轮胎力学特性数据的整理拟合以及两款典型轮胎的数据对比,预测了不同轮胎的特性。通过仿真软件OptimumT生成轮胎的pacejak2002轮胎文件,在ADAMS中进行了方向盘角阶跃输入和单移线仿真,比较赛车装备不同轮胎时的响应。结果表明:不同种类轮胎的侧偏刚度有着较大的差异;轮胎的侧偏刚度对赛车的瞬态响应性能有很大的影响,其响应时间与前轮的侧偏刚度成反比关系,横摆角速度增益与前轮侧偏刚度成正比关系。

轮胎侧偏刚度有限元仿真研究

以某半钢子午线轮胎为研究对象,建立基于有限元软件ABAQUS的复杂花纹轮胎侧偏特性分析有限元模型。基于隐式有限元方法实现轮辋安装、轮胎充气和垂向载荷加载,基于显式有限元方法分析各侧偏角轮胎侧向力的时间历程,获得该轮胎的侧偏刚度。侧偏刚度仿真结果与对应的实验结果一致,确认了仿真分析方法的有效性。在此基础上,就带束层结构、冠带层结构和三角胶硬度等参数对轮胎侧偏刚度的影响进行了仿真研究,并对仿真结果进行了实验验证。

基于扩展卡尔曼滤波的车辆参数辨识

在车辆动力学控制中,动力学参数的准确性会严重影响车辆控制的安全性与稳定性,因此在对车辆进行动力学控制前必须对其动力学模型进行参数辨识。对车辆的纵向和侧向的动力学建模,考虑实际传感器的测量噪声与控制器计算频率,采用扩展卡尔曼滤波算法对纵向动力学参数整车质量和横向动力学参数前后轴等效侧偏刚度进行实时在线辨识。通过MATLAB/Simulink-CarSim联合仿真分析验证了扩展卡尔曼滤波算法对于参数辨识的有效性,得到了车辆质量、车辆等效前后轴侧偏刚度的在线辨识结果,并基于NI实时平台验证了算法的实时性。

轮胎结构参数对侧偏性能的影响

选取205/55R16轮胎作为研究对象,采用正交试验设计与单变量分析相结合的方法,研究轮胎结构参数对六分力中侧偏刚度和回正刚度的影响。结果表明,在一定范围内,减小带束层角度,增大胎体帘线强度、三角胶高度和带束层级差及以胎肩分型线为基准设计带束层宽度,可以增大侧偏刚度;增大带束层角度和级差及减小带束层宽度,可以增大回正刚度,胎体帘线强度和三角胶高度对回正刚度影响很小。

磨损对轮胎侧偏刚度和回正刚度影响的研究

基于轮胎六分力测试结果,研究不同磨损状态下轮胎的侧偏力学特性,得出轮胎侧偏特征参数随着轮胎磨损量的变化规律。通过建立胎面磨损模型阐明轮胎磨损特性变化的机理,得到胎面刚度与磨损量的表达式,之后根据该表达式和考虑轮胎磨损状态的轮胎刷子模型,建立考虑胎面磨损的轮胎复杂刷子模型。通过模型推导得到磨损量与轮胎侧偏刚度、回正刚度的关系,以该关系为UniTire轮胎模型的建模基础表达公式,建立考虑磨损的UniTire侧偏模型。为验证模型的正确性,采用3种磨损状态的侧偏数据进行参数拟合,得到考虑磨损的UniTire侧偏模型,并预测其他2种磨损状态下的轮胎侧偏特性。预测模型的仿真结果与试验结果之间的误差较小,有效证明了考虑磨损的UniTire侧偏模型的预测能力。本研究有助于完善UniTire轮胎模型,为UniTire模型室内外扩展应用提供理论和技术支持。