【摘要】：汽車(chē)動(dòng)力學(xué)仿真技術(shù)已廣泛應(yīng)用于平順性、操縱穩(wěn)定性和耐久性的研究。人們普遍認(rèn)識(shí)到對(duì)汽車(chē)模型精度影響最大的組件是輪胎。最近研究車(chē)輛平順性的輪胎模型成為熱點(diǎn),即中高頻輪胎模型。中高頻輪胎模型的精度直接影響整車(chē)動(dòng)力學(xué)中平順性的仿真精度。目前,中高頻輪胎模型有SWIFT、FTire、RMOD-K、CDTire、Gim二自由度輪胎模型等,其中發(fā)展比較成熟并得到商業(yè)化應(yīng)用的中高頻輪胎模型有SWIFT和FTire。兩種輪胎模型各有優(yōu)缺點(diǎn),CAE工程師對(duì)選擇哪種輪胎模型很困惑。為此,本文分別研究?jī)煞N輪胎模型的建模機(jī)理,對(duì)比兩種輪胎模型的辨識(shí)精度、預(yù)測(cè)能力、試驗(yàn)需要、辨識(shí)費(fèi)用和仿真速度等方面,主要開(kāi)展了如下研究工作:1、研究了SWIFT輪胎模型建模機(jī)理,SWIFT輪胎模型由魔術(shù)公式、接地質(zhì)量塊滑移模型、串聯(lián)橢圓等效路面模型和剛性環(huán)模型四部分組成。首先,介紹了魔術(shù)公式,包括魔術(shù)公式基本參數(shù)、具體公式、建模要點(diǎn)和特點(diǎn)。其次,由線性瞬態(tài)模型引入接地質(zhì)量塊滑移模型,基于Simulink搭建接地質(zhì)量塊滑移模型,并驗(yàn)證其準(zhǔn)確性。再次,介紹了等效路面模型,包括輪胎包容特性、等效路面經(jīng)驗(yàn)?zāi)Ｐ秃痛?lián)橢圓凸輪模型的建模機(jī)理,基于MATLAB建立等效路面。最后,介紹了平面內(nèi)三個(gè)方向的剛性環(huán)模型建模機(jī)理,基于Simulink建立了固定輪心高度輪胎高速過(guò)轉(zhuǎn)鼓凸塊模型。2、介紹了FTire輪胎模型建模機(jī)理,包括結(jié)構(gòu)模型、胎面模型、熱模型和磨損模型。首先,介紹了結(jié)構(gòu)模型中帶束單元的自由度、帶束單元與輪輞之間和相鄰帶束單元之間的連接方式。其次,介紹了胎面模型中胎面塊的數(shù)量、分布特點(diǎn)、胎面塊與帶束單元的連接方式和胎面與路面相互作用力的計(jì)算方式。再次,介紹了熱模型,包括輪胎在滾動(dòng)過(guò)程中產(chǎn)生熱量的因素、FTire熱模型的建模機(jī)理和結(jié)構(gòu)。最后,介紹了磨損模型中胎面塊的瞬時(shí)磨損率與胎面塊能量損耗、胎面溫度和胎面塊法向力的計(jì)算公式,瞬時(shí)磨損率描述隨時(shí)間變化的花紋深度,間接影響輪胎力學(xué)特性。3、介紹了本文需要的輪胎力學(xué)特性試驗(yàn)及試驗(yàn)臺(tái)、建立SWIFT和FTire輪胎模型需要的試驗(yàn)數(shù)據(jù)與參數(shù)辨識(shí)方法。首先,介紹了各種輪胎力學(xué)特性試驗(yàn),包括穩(wěn)態(tài)特性試驗(yàn)、靜態(tài)特性試驗(yàn)、瞬態(tài)特性試驗(yàn)、包容特性試驗(yàn)和動(dòng)態(tài)特性試驗(yàn)的定義、試驗(yàn)方法和需要的試驗(yàn)臺(tái)。其次,介紹了建立SWIFT輪胎模型需要的試驗(yàn)工況、試驗(yàn)方法、試驗(yàn)大綱和參數(shù)辨識(shí)方法,包括輪胎基本參數(shù)、輪胎穩(wěn)態(tài)特性試驗(yàn)、輪胎基本特性試驗(yàn)、輪胎包容特性試驗(yàn)和輪胎動(dòng)態(tài)特性試驗(yàn)。再次,介紹了建立FTire輪胎模型需要的試驗(yàn)數(shù)據(jù)、試驗(yàn)大綱,包括輪胎基本參數(shù)、輪胎接地印跡形狀、輪胎靜態(tài)特性試驗(yàn)、輪胎穩(wěn)態(tài)特性試驗(yàn)、輪胎動(dòng)態(tài)特性試驗(yàn)。最后,介紹了使用COSIN軟件中的FTire/fit模塊進(jìn)行FTire參數(shù)辨識(shí)的具體流程。4、分別從辨識(shí)精度、仿真速度、越障仿真、模型復(fù)雜程度、辨識(shí)費(fèi)用等方面對(duì)SWIFT和FTire輪胎模型進(jìn)行了對(duì)比。但是由于本人能力有限,對(duì)比結(jié)果不是絕對(duì)的,僅供參考,如有問(wèn)題歡迎指正�？傊�,SWIFT輪胎模型比較適合汽車(chē)操縱穩(wěn)定性和平順性仿真,FTire輪胎模型比較適用于汽車(chē)平順性、舒適性、耐久性仿真。
[Abstract]:......
【學(xué)位授予單位】：吉林大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：U463.341

【引證文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2468834