轮胎残余回正力矩测试和计算方法研究

分析侧偏角正弦、侧偏角扫掠和稳态试验3种轮胎残余回正力矩测试方法及角度效应残余回正力矩（PRAT）的美国汽车工程师学会推荐方法和通用汽车推荐方法2种计算方法。结果表明：稳态试验方法测试PRAT的重复性最好;对于对称花纹轮胎和非对称花纹轮胎,2种计算方法的PRAT值基本无差异。     

基于曲线拟合的轮胎帘布层转向残余回正力矩计算方法分析

介绍和分析线性拟合法、关键区线性拟合法和三次曲线拟合法3种轮胎帘布层转向残余回正力矩(PRAT)测试数据的处理方法。结果表明:采用不同的曲线拟合方法得到的PRAT值有较大的区别;三次曲线拟合法操作方便,计算得到的PRAT值更精确。     

轮胎残余回正力矩与轮胎花纹沟设计之间的关系

研究胎肩横沟花纹对轮胎帘布角度效应引起的残余回正力矩（PRAT）的影响及肩部横沟花纹沟槽与轮胎纵向角度（θ）与PRAT的关系。结果表明,随着θ的增大,PRAT增大。根据该关系可在轮胎产品开发早期阶段即通过轮胎花纹设计满足车辆对轮胎残余回正力矩的要求。     

轮胎转向残余回正力矩的有限元分析及关键影响因素研究

针对轮胎带束层结构引起的转向残余回正力矩（PRAT）测试需要高精度专业设备,本研究基于Abaqus有限元分析软件并采用单一变量法对PRAT进行仿真分析并试验验证。多规格轮胎的分析表明：PRAT仿真结果与试验结果具有较高的相关性;在此基础上研究的轮胎断面参数、花纹沟槽角度和使用工况对PRAT影响的结果对于轮胎跑偏问题分析具有指导性。     

带束层排列及成型方式对轮胎性能的影响

研究带束层排列及成型方式对轮胎性能及胎体帘布层转向残余回正力矩（PRAT）的影响。结果表明：调整带束层排列及成型方式对轮胎的充气外缘尺寸、均匀性、强度、脱圈性能、耐久性能、低气压耐久性能和高速性能无明显影响；轮胎PRAT增大约2 N·m。     

基于有限元方法的轮胎残余回正力矩的研究

通过有限元仿真的方法研究轮胎残余回正力矩的影响因素。结果表明：增大横向花纹沟槽角度,轮胎残余回正力矩的绝对值增大;横向花纹沟槽角度变化对胎肩花纹块残余回正力矩的影响最大;采用组合花纹块可较大程度地改变残余回正力矩;在其他条件固定的情况下,减小横向花纹沟槽宽度、增加横向花纹沟槽数量或增大横向花纹沟槽深度都可以增大残余回正力矩的绝对值;残余回正力矩的正负与1#带束层帘线角度的正负相反,轮胎的残余回正力矩与带束层帘线角度并非为线性关系。     

395/85R20 TRY66轮胎纯侧偏特性仿真与试验对比研究

采用Abaqus有限元分析软件对395/85R20 TRY66轮胎进行静态加载及纯侧偏条件下的仿真模拟,结合试验数据,对充气压力和负荷下轮胎的侧偏角与侧向力、回正力矩之间的关系进行讨论,同时探讨了轮胎带束层残余回正力矩和残余侧向力对车辆操控稳定性和安全性的影响.结果显示,在轮胎产品设计的初始阶段,仿真技术可以发挥重要作用.     

轮胎横向花纹沟槽角度与残余回正力矩的相关性分析

研究横向花纹沟槽角度与轮胎残余回正力矩（TPRA）的相关性。结果表明：当其他花纹块的横向花纹沟槽角度固定时,TPRA随左肩和右肩花纹块横向花纹沟槽角度的增大而增大;随左中、中间和右中花纹块横向花纹沟槽角度的增大而减小;拟合得到了横向花纹沟槽角度与TPRA的关系方程,并通过光面雕刻花纹轮胎试验验证了方程的可靠性。     

全钢载重子午线轮胎侧偏特性有限元分析

以275/70R22.5 RT606全钢载重子午线轮胎为研究对象,运用有限元分析软件TYABAS和Abaqus建立轮胎侧偏特性分析有限元模型,并研究不同负荷的稳态滚动条件下,侧向力和回正力矩随侧偏角的变化规律。结果表明:在单一垂直负荷下,随着侧偏角的增大,侧向力的绝对值逐渐增大,当侧偏角为-5°和5°时,回正力矩分别达到极小值和极大值;在同一侧偏角下,随着负荷的增大,侧向力的绝对值逐渐增大。侧偏刚度仿真结果与试验结果一致,验证了仿真分析方法的有效性。     

轮胎力和力矩建模、试验与仿真

综述轮胎力和力矩的各种表征方法和用于汽车动力学仿真的轮胎模型,包括简单物理模型、半经验模型和结构化模型。指出汽车工业对轮胎力和力矩的要求和车辆动力学仿真对轮胎模型的要求。比较轮胎力和力矩的测试设备和测试方法并分析侧向力、回正力矩等外特性曲线特征。基于混合拉格朗日-欧拉有限元理论(MLE),提出一种从轮胎结构设计出发直接预报轮胎力和力矩的方法。结合某轿车子午线轮胎和两款轻型载重子午线轮胎,研究了接地压力、侧向剪切力以及不同负荷下的侧向力及回正力矩随侧偏角的变化情况,并指出胎面刚度主要控制侧偏刚度和回正刚度,而地面摩擦系数主要控制峰值侧向力和峰值回正力矩,仿真结果与试验数据吻合程度良好,侧偏刚度误差为6.7%,回正刚度误差为16.3%,从而证明MLE方法的正确性。本工作证明直接从轮胎结构设计出发预报其力和力矩特性是可行的。