轮胎是轿车与地上触摸的仅有零件,路面的鼓励都是经过车轮传递到悬架,从而传递到车身,因而胎压的凹凸对整车受力状况有着至关重要的影响[1]。
如安在开发前期短少物理样车的情况下点评胎压改变对车辆耐久功能的影响,经过数字化轮胎结合整车动力学模型仿线 F-tire模型
F-tire模型是一种根据柔性环假定的3D非线性轮胎模型,其间结构模型是构成F-tire的一项中心组成部分。结构模型包含带束-胎体-胎圈结构和胎面力学特性。如图1所示,带束节点与轮辋之间经过刚度单元、阻尼单元、冲突单元和Maxwell单元并联衔接,这些都是与胎压相关的非线性单元。其间,Maxwell单元可以描绘轮胎高速翻滚时的动刚度特性;冲突单元可以模仿影响轮胎径向刚度的橡胶迟滞丢失现象。如图2所示,带束单元与相邻单元的面内衔接用刚性平移绷簧等效,与面外衔接用曲折绷簧等效,带束节点与轮辋之间用扭力绷簧衔接,一切的刚度值都与实践胎压有关,不同的胎压可以理解为不同工况,在仿真中可以强制修正,这并不会阻碍积分进程[2]。
只要把握了胎压对轮胎本身力学特性的影响,才干更好地研讨胎压对整车载荷的影响。如图3所示,由轮胎、路面和部件构成的轮胎三向刚度仿真实验台,经过检查轮胎的受力--变形曲线可以对轮胎的垂向、纵向和侧向静态刚度进行快速剖析。
Adams/car中有轮胎实验台模块tire testring,经过该模块中可视化的图形界面可以更改轮胎参数研讨轮胎的侧偏刚度、纵滑刚度以及回正力矩等特性。该实验台的测验原理模型如图4所示,在仿真进程中,绷簧和预加载的单作用力施加经过移动副和旋转副施加在车轮上后,车轮胎面与实验台平面触摸[4]。
取得不同胎压数字化轮胎模型后,即可研讨它们之间的力学特性差异,轮胎垂向、侧向、纵向刚度曲线所示。在必定的胎压范围内,三向刚度均跟着胎压增大而增大。
如图7所示,针对某一类型轮胎,只坚持胎压单一变量前提下,经过Tire Testring仿真得到的轮胎侧偏刚度、纵向滑移刚度以及回正力矩曲线比照图。
将F-tire轮胎模型、数字路面、整车动力学模型结合运用,进行结构实验场环境下的整车动力学载荷剖析,支撑耐久功能点评。不同胎压对车辆动力学载荷(强度/耐久)影响如图8和图9所示:
轮胎气压是车轮的一项重要参数,不只会影响轮胎的力学特性和惯例运用的寿数,还会对整车动力、操作安稳以及耐久等功能有巨大影响[5]。在轿车前期规划阶段,快速点评胎压改变对整车各项功能影响有助于规划的详细计划的决议计划及时推动项目,缩短开发时刻。本文是根据F-tire模型和Adams平台中的Tire Testring模块猜测胎压改变对轮胎力学特性的办法,并结合3D数字路面研讨了不同胎压对整车载荷的影响,可以敏捷支撑胎压改变对整车零件耐久功能影响点评。
[1]辛运,谢伟忠,罗泽敏等.轮胎胎压对整车功能的影响[J].2011.[2]费瑞萍.Ftire轮胎模型的仿真剖析及实验研讨[D].吉林大学,2011.
[3] 孙成智,段向雷,翁洋,王光耀.根据3D数字路面的整车耐久功能点评办法研讨[J].2017.
[4]田顺,何波浪等.车辆轮胎动力学仿真模型剖析[J].轿车实用技术,2014,06-47-04.
[5]卢荡,郭孔辉.轮胎侧偏力学特性的胎压影响剖析及猜测[J].2011.