冰面和干燥路面上轮胎侧偏特性的试验研究

采用自行研制开发的平台往复式轮胎力学静特性试验机,研究了两条规格和胶料性能相同但胎面花纹不同的子午线轮胎在干燥路面和冰面上的侧偏特性,并进行了对比分析。重点讨论了冰面温度、轮胎负荷、轮胎气压和胎面花纹等因素对侧偏特性的影响规律。结果表明:低温冰面上轮胎的侧偏特性与干燥路面上的轮胎相似,但胎面花纹对冰面轮胎的侧偏特性产生更明显影响;在允许范围内适当降低气压有利于轮胎的操纵稳定性。     

轮胎非稳态侧偏特性对汽车操纵性的影响

以考虑胎体复杂变形的轮胎非稳态侧偏特性理论模型为基础,建立考虑轮胎非稳态侧偏特性的角输入汽车模型,分析轮胎非稳态侧偏特性对汽车操纵性的影响。     

基于智能体——神经网络的轮胎侧偏特性

在轮胎接地压力试验台上测量轮胎在充气气压、垂直载荷、轮速等变化的18种工况下获得的轮胎侧偏特性,并定性地分析侧偏特性与侧偏角、轮速、垂直载荷和充气压力等众多因素关系,揭示出它们之间的函数关系表现出复杂的非线性。据此,将558个样本数据点作为网络特征参数,训练和建立自适应神经网络模型,进行网络逼近。由于存在网络层数和节点的增加带来的计算量大和众多非线性传递函数相互叠加造成的网络不确定性以及误差大的问题,应用智能体技术,对神经网络的训练过程进行优化。仿真结果表明,效果较好,该曲线的平均误差小于1.5%。通过与魔术公式轮胎模型比较分析,得到所采用的模型更加逼近轮胎试验曲线,表现出明显的优越性,可为汽车理论研究提供一定参考。     

考虑轮胎侧偏特性的赛车转向几何研究

为了提高赛车轮胎侧向附着合力及转向极限侧向加速度,提出了一种考虑轮胎侧偏特性的转向几何。通过分析轮胎侧偏角的影响,确定了整车转向瞬心位置,并建立了三自由度整车模型。结合轮胎力学模型,以最大化整车轮胎侧向附着合力为目标,采用隔代映射遗传算法对考虑轮胎侧偏特性的转向几何进行求解。整车仿真和试验结果表明,相比阿克曼转向几何,考虑轮胎侧偏特性的转向几何可以更有效地增大整车轮胎的侧向附着合力,提高赛车在极限工况下的转弯性能。     

轮胎非稳态侧偏特性非线型仿真模型

在稳态指数统一模型的基础上,根据动态过程有效滑移率的微分表达,建立轮胎非稳态侧偏特性非线性仿真模型。在实验中发现当用有效滑移率和准稳态要领来计算回正力Ｄｘ时,有滑移超前而加正力滞后现象,该现象可以通过一个一阶滤波器来表达。模型的计算结果与实验结果对比,表明该模型可以反遇轮胎非线笥侧偏特性,可以用于汽车操纵动力学研究。     

轮胎非稳态侧偏特性非线性仿真模型

在稳态指数统一模型的基础上,根据动态过程有效滑移率的微分表达,建立轮胎非稳态侧偏特性非线性仿真模型。在实验中发现当用有效滑移率和准稳态概念来计算回正力臂 Ｄｘ 时,有滑移率超前而回正力臂滞后现象,该现象可以通过一个一阶滤波器来表达。模型的计算结果与实验结果对比,表明该模型可以反映轮胎非线性侧偏特性,可以用于汽车操纵动力学研究。     

考虑胎体复杂变形的轮胎稳态侧偏特性理论模型

定义反映胎体变形特征和印迹压力分布特征的物理参量,推导出考虑胎体复杂变形的轮胎稳态侧偏理论模型,并经试验得以验证。由该模型可直接导出多种简化理论模型,还能直接计算起滑点发生在印迹的两个端点时的侧偏特性。     

基于轮胎侧偏频率响应的汽车摆振分析

基于小幅纯转向运动时的轮胎侧偏频率响应函数,分析了轮胎的侧偏频率响应及其与汽车前轮摆振的关系。根据车轮摆动时路面对汽车转向系统的能量传输的大小和方向,提出了减小汽车摆振倾向的途径。     

基于轮胎侧偏特性的汽车自适应前照灯转角修正方法及跟随效果研究

由于汽车前照灯转角和汽车的运动状态有关,而汽车的运动状态又受轮胎侧偏特性的影响,因此本文利用前后轮侧偏角的绝对值之差来修正前照灯理论转角;然后,在Simulink中建立步进电机仿真模型,在ADAMS中建立前照灯减速机构虚拟样机模型,再通过两者组合成前照灯转角开环控制系统.把前照灯理论转角输给该开环控制系统,通过MATLAB/Simulink和ADAMS的之间的软件通信接口,实现了2个软件的联合仿真,得出了前照灯的实际输出转角对需求理论转角的跟随曲线.     

多轴车辆轮胎侧偏磨耗控制方法

针对多轴车辆轮胎磨损较为严重的特点,建立多轴车辆转向动力学模型。在考虑轮胎侧偏磨耗功率分析的基础上,在保证车辆质心侧偏角为零的前提条件下,以整车轮胎磨耗功率最小为目标,以车辆匀速行驶受力平衡为约束条件,利用拉格朗日乘子算法对多轴车辆各轮胎侧偏角进行优化,获得了多轴车辆在匀速转向行驶过程中各轴轮胎侧偏角和驱动力的函数关系式;得到轮胎侧偏磨耗最小条件下的轮胎侧偏角和驱动力的变化规律。分析结果表明:车辆同轴左右侧轮胎侧偏角相等时,轮胎侧偏磨耗功率最小;在轮胎侧偏磨耗功率最小的条件下,轮胎侧偏角、驱动力不仅与车辆质心位置、车轴分布、轮胎侧偏刚度结构有关,而且与车辆的行驶状态有关;控制方法简单易实现,可有效降低轮胎磨耗,降低车辆使用成本。     

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。     

冰雪路面上轮胎摩擦特性的控制方法研究

依据轮胎摩擦学,材料学和控制学等学科理论,首次较系统地提出了轮胎摩擦牵引力及其控制方法的分类形式,分析了冰雪路面上轮胎摩擦牵引力的各种控制方法及其对摩擦牵引力的作用机理,为轮胎制造业和公路建设的发展及轮胎摩擦特性的有效控制提供了必需的知识。     

轮胎与路面包容特性建模

在轮胎线性包容模型的基础上,把轮胎与路面的接触描述为面接触过程,建立轮胎包容特性的计算模型.     

考虑横向载荷转移的4WID-EVs侧向力及侧偏刚度估计

针对分布式电驱动汽车轮胎侧向力和侧偏刚度不易测量的问题,考虑到车辆横向载荷转移,结合无迹卡尔曼滤波和扩展卡尔曼滤波优点,设计了双卡尔曼滤波观测器分别估计轮胎侧向力和侧偏刚度。建立7自由度车辆模型,基于无迹卡尔曼滤波算法设计轮胎力观测器,并以此作为侧偏刚度观测器的输入;基于扩展卡尔曼滤波算法设计了轮胎侧偏刚度观测器;最后,在MATLAB/Simulink环境下仿真分析,结果表明在不同行驶工况下该观测器均能够有效估计出轮胎侧向力和侧偏刚度。     

考虑轮胎侧偏刚度的汽车转向理想线研究

建立了前、后驱汽车低速转向时的受力模型,用解析法列出其方程并求解,同时得到了受力模型中各力的影响因素和变化趋势;分析了刚性轮胎和弹性轮胎在侧偏力作用下的侧偏现象;定义了汽车转向前点和汽车转向理想线,提出了一种求取转向理想线的方法,分别用给定预偏角和侧偏角以及侧偏后前点距后轴距离两种的关系来判断此方法的正确性,结果证明此方法能很好地求得转向理想线;修正了考虑侧偏刚度后的阿克曼转向原理并分析了修正阿克曼转向原理的影响因素。     

基于加速度变化率的轮胎等效侧偏刚度估计方法

等效侧偏刚度精确地反映了轮胎的侧偏特性,是汽车操纵稳定性研究中的重要参数。为此提出了基于加速度变化率的汽车轮胎等效侧偏刚度估计方法。采用三自由度汽车动力学模型,把前后轮侧向力的时间变化率表示为加速度变化率的函数。利用轮胎力学特性理论推导出瞬时等效侧偏刚度的估计公式,在汽车纵向加速度为稳态的条件下,利用轮胎侧向力的时间变化率和轮胎侧偏角的时间变化率来估算轮胎瞬时等效侧偏刚度。通过ADAMS软件的整车常半径转向虚拟试验对估计方法进行了验证。虚拟试验结果表明提出的方法具有较好的估计精度。     

基于轮胎/路面噪声对水泥刻纹路面铺设的研究

机动车行驶在水泥刻纹路面上行驶时,轮胎与路面接触易激发起高频噪声,且噪声频率随车速度的变化而变化,犹如唱歌一般,可形象称之为"唱歌声"。"唱歌声"声受轮胎材料结构特性、轮胎花纹形貌、路面刻痕宽度和深度等影响,在苛刻路面会被放大导致用户抱怨,影响用户满意度。为分析研究轮胎花纹噪声机理和严格控制车辆轮胎选型,整车厂通常会建造特殊试验道路用于轮胎花纹噪声开发测试。本文针对铺设轮胎花纹噪声专用试验道,对比多种刻纹深度和路面粗糙度的水泥刻纹路面上同一款轮胎的花纹噪声表现,总结出专用试验道路需具备的刻纹特征。本文的研究结果对轮胎花纹噪声的声学开发专用试验道路的铺设具有指导意义。     

高频电磁泵瞬态驱动特性研究

通过经验公式计算得到高频电磁铁基本结构参数;利用电磁仿真软件Ansoft分析了电磁铁在静态磁场下的行程力特性,并据此对隔磁环、挡铁和衔铁进行了优化设计;最后分析了在瞬态磁场下复位弹簧和衔铁对电磁铁高频特性的影响,对电磁铁复位弹簧参数进行了优化,最终仿真得到电磁铁的最大运动频率。     

基于“魔术公式”的轮胎动力学仿真分析

运用"魔术公式"在Matlab/simulink环境下建立了轮胎动力学模型,并分别在纯制动、纯转弯和制动、转弯联合这3种工况下,对其进行仿真分析。得到了各工况下轮胎纵向力、侧向力与纵向滑移率、侧偏角和垂直载荷之间的关系图、联合工况下的纵向力与侧向力关系图。并考虑了轮胎侧倾角对轮胎力学特性的影响,得到了更精确的在联合工况下的侧向力与滑移率的关系。     

基于离散气动系数的轿车瞬态侧风稳定性研究

建立了在侧风作用一般情形下的汽车运动矢量关系,利用ADAMS Car建立了完整的轿车多体动力学模型;在整车外流场初步分析的基础上,利用该矢量关系将离散的气动六分力系数转化为侧风工况下的连续气动载荷,根据车身横摆角进行了数值拟合实时加载;按照ESV规范的要求进行了瞬态侧风稳定性仿真,探讨了气动载荷简化对侧风稳定性的影响规律,定量仿真的结果与外流场定性分析的结果一致,证明了该方法正确可靠。