發(fā)布時(shí)間：2020-11-13 07:28

　　 輪胎力學(xué)特性是汽車動力學(xué)研究和分析的基礎(chǔ),故建立更加精確的輪胎模型對于車輛動力學(xué)研究和整車控制起到了至關(guān)重要的作用。車輛在高速行駛的過程中,由于不平路面激勵、輪胎的不均勻性、軸高變化等因素的影響下,輪胎往往表現(xiàn)為中高頻瞬態(tài)特性,對于該部分特性的輪胎建模還存在一些問題待解決:目前對于剛性環(huán)輪胎模型與路面的接觸部分采用純經(jīng)驗(yàn)方法建模,會導(dǎo)致辨識難度和成本過高。同時(shí)輪胎中高頻特性對于電動輪汽車平順性的影響研究尚不充分,為此,本文通過輪胎與路面間的接觸機(jī)理研究,以剛性環(huán)模型為框架,采用柔性環(huán)模型對路面接觸表達(dá)的思路,建立可以表達(dá)不平路面機(jī)理下的輪胎中高頻力學(xué)特性模型,并將其應(yīng)用于電動輪汽車平順性的研究中,揭示輪胎中高頻力學(xué)特性對電動輪汽車平順性的影響。為實(shí)現(xiàn)上述研究目標(biāo),首先基于柔性環(huán)模型的建模思路,引入了輪胎的彎曲變形,提出了由無質(zhì)量可變形的圓形彈性梁和一系列徑向彈簧組成的柔性梁接觸模型概念,推導(dǎo)出了受已知分布壓力作用下柔性梁徑向變形量的表達(dá)公式,同時(shí)通過在柔性梁外圍引入接地分布彈簧,建立不平路面高度、剛性環(huán)垂向相對位移量、接地彈簧變形以及柔性梁徑向變形之間的關(guān)系,給出了剛?cè)狁詈檄h(huán)模型不平路面下印跡內(nèi)壓力分布的求解算法,同時(shí)以剛性環(huán)胎體模型為框架,通過引入剛性環(huán)與柔性梁之間的耦合條件,得到完整的剛?cè)狁詈檄h(huán)輪胎中高頻模型。然后根據(jù)輪胎接地印跡試驗(yàn)、輪胎穩(wěn)態(tài)試驗(yàn)和輪胎動態(tài)過凸塊試驗(yàn)數(shù)據(jù),采用分層辨識的思路,給出了模型參數(shù)辨識方法和辨識結(jié)果,同時(shí)將辨識得到的模型參數(shù)帶入剛?cè)狁詈檄h(huán)輪胎模型中進(jìn)行仿真,與輪胎動態(tài)力學(xué)特性試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行對比,發(fā)現(xiàn)試驗(yàn)數(shù)據(jù)與仿真結(jié)果具有很好的一致性,通過功率譜密度曲線分析了不同速度下輪心垂向力響應(yīng)的差異,根據(jù)仿真分析,得到不平路面激勵造成的滾動速度變化對于縱向力的影響,驗(yàn)證了理論模型的準(zhǔn)確性。最后將所建立的剛?cè)狁詈檄h(huán)輪胎模型和簡單的質(zhì)量彈簧輪胎模型分別嵌入進(jìn)四分之一車輛模型中,根據(jù)車輛平順性評價(jià)指標(biāo)和評價(jià)體系,通過改變非簧載質(zhì)量來研究輪胎中高頻特性對電動輪汽車平順性的影響,得到了以下結(jié)論:將四分之一車輛模型用于電動輪汽車平順性研究中,僅僅將輪胎簡化為質(zhì)量彈簧系統(tǒng)存在比較大的誤差,它不能反映輪胎的中高頻特性以及對路面的包容特性,其中這兩種特性會對脈沖路面激勵下的電動輪汽車車身垂向最大加速度曲線帶來較明顯的差別,對隨機(jī)路面激勵下的車身垂向加權(quán)加速度均方根值影響不大。
【學(xué)位單位】：吉林大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位年份】：2018
【中圖分類】：U461.4
【部分圖文】：

圖 1.1 SWIFT 輪胎模型源于 1990 年荷蘭代爾夫特理工大學(xué)的研究項(xiàng)目BMW、Ford、Goodyear 等在內(nèi)的知名汽車廠和究一種可以模擬不平路面激勵下的操縱穩(wěn)定性輪P 系統(tǒng)的開發(fā)[15]，在 Pacejka 教授的指導(dǎo)下，19論文中研究并驗(yàn)證了可以反映平面內(nèi)100Hz以型，緊接著在 2000 年 Maurice[23]在其博士論文了可以反映平面外 60Hz 以內(nèi)的剛性環(huán)輪胎他們的研究基礎(chǔ)上提出了前后橢圓凸輪經(jīng)驗(yàn)方法于任意三維不平路面激勵的輪胎動力學(xué)仿真研 部分構(gòu)成：Magic Formula、地面接觸模型、剛Formula 在穩(wěn)態(tài)范疇內(nèi)揭示輪胎的非線性特性；表達(dá)；剛性環(huán)胎體用于描述輪胎的中高頻力學(xué)特

吉林大學(xué)碩士學(xué)位論文變化的三個(gè)方向的彈簧和阻尼，仿真頻率高達(dá) 200Hz。FTire 輪胎模型由四部組成，包括磨損模型、熱模型、胎面模型和結(jié)構(gòu)模型。其中，結(jié)構(gòu)模型描述輪的結(jié)構(gòu)剛度、阻尼和慣性特性，胎面模型描述路面高度、胎面變形和路面摩擦數(shù)，并計(jì)算地面壓力和接地印跡。同時(shí)德州理工大學(xué)的 Bin Li，Xiaobo Yang學(xué)者也對柔性環(huán)模型進(jìn)行了研究，對直線行駛工況下的車輛行駛平順性和制動動特性進(jìn)行了研究，并提出了三維柔性環(huán)模型的概念[34-35]。

力學(xué)性能的研究和建模的難度非常大。目學(xué)特性，針對研究目的的需要和適用工模型來分析輪胎的物理參數(shù)、幾何參數(shù)基礎(chǔ)的理論知識和輪胎建模中所需要考實(shí)基礎(chǔ)。首先介紹了本文研究建模所用模中所需的一些力學(xué)特性參數(shù)，包括輪輪胎負(fù)載半徑等，接著對簡單的輪胎刷考慮輪胎胎面對縱向力的松弛特性，建立論模型。2.1 模型研究所用輪胎本論文中研究輪胎動態(tài)特性所用輪所示。型號為 235/50 R18 97W，其中
【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：2881920