轮胎是汽车与地面接触的独一零件,途面的勉励都是通过车轮传达到悬架,进而传达到车身,于是胎压的凹凸对整车受力状况有着至闭紧急的影响[1]。
怎么正在开辟早期短少物理样车的情形下评估胎压蜕化对车辆耐久机能的影响,通过数字化轮胎团结整车动力学模子仿线 F-tire模子
F-tire模子是一种基于柔性环假设的3D非线性轮胎模子,此中机闭模子是组成F-tire的一项重心构成个人。机闭模子网罗带束-胎体-胎圈机闭和胎面力学特质。如图1所示,带束节点与轮辋之间通过刚度单位、阻尼单位、摩擦单位和Maxwell单位并联毗邻,这些都是与胎压闭连的非线性单位。此中,Maxwell单位能够描画轮胎高速滚动时的动刚度特质;摩擦单位能够模仿影响轮胎径向刚度的橡胶迟滞吃亏情景。如图2所示,带束单位与相邻单位的面内毗邻用刚性平移弹簧等效,与面外毗邻用弯曲弹簧等效,带束节点与轮辋之间用扭力弹簧毗邻,总共的刚度值都与本质胎压相闭,差异的胎压能够领略为差异工况,正在仿真中能够强制修正,这并不会障碍积分进程[2]。
惟有操作了胎压对轮胎本身力学特质的影响,才具更好地磋议胎压对整车载荷的影响。如图3所示,由轮胎、途面和部件组成的轮胎三向刚度仿真试验台,通过查看轮胎的受力–变形弧线也许对轮胎的垂向、纵向和侧向静态刚度举办敏捷分解。
Adams/car中有轮胎试验台模块tire testring,通过该模块中可视化的图形界面能够更改轮胎参数磋议轮胎的侧偏刚度、纵滑刚度以及回正力矩等特质。该试验台的测试道理模子如图4所示,正在仿真进程中,弹簧和预加载的单效率力施加通过搬动副和挽回副施加正在车轮上后,车轮胎面与试验台平面接触[4]。
得到差异胎压数字化轮胎模子后,即可磋议它们之间的力学特质差别,轮胎垂向、侧向、纵向刚度弧线所示。正在必然的胎压领域内,三向刚度均跟着胎压增大而增大。
图5 轮胎三向刚度随胎压蜕化弧线所示,正在Tire Testring中除了创立轮胎属性文献、质地和惯量等轮胎参数讯息外,还能够通过创立纵向初始速率、轮胎运动格式以及轮胎滑移率、侧偏角和侧倾角等参数,来模仿车轮正在各样复合工况下的运动状况。
如图7所示,针对某一型号轮胎,只保留胎压简单变量条件下,通过Tire Testring仿真获得的轮胎侧偏刚度、纵向滑移刚度以及回正力矩弧线比拟图。
将F-tire轮胎模子、数字途面、整车动力学模子团结行使,举办机闭试验场境况下的整车动力学载荷分解,扶助耐久机能评估。差异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紧急参数,不但会影响轮胎的力学特质和行使寿命,还会对整车动力、操作安定以及耐久等机能有雄伟影响[5]。正在汽车早期安排阶段,敏捷评估胎压蜕化对整车各项机能影响有助于安排计划的计划实时推动项目,缩短开辟光阴。本文是基于F-tire模子和Adams平台中的Tire Testring模块预测胎压蜕化对轮胎力学特质的形式,并团结3D数字途面磋议了差异胎压对整车载荷的影响,能够敏捷扶助胎压蜕化对整车零件耐久机能影响评估。
[3] 孙成智,段向雷,翁洋,王粲焕.基于3D数字途面的整车耐久机能评议形式磋议[J].2017.
[4]田顺,何波浪等.车辆轮胎动力学仿真模子分解[J].汽车适用本事,2014,06-47-04.