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FTire建模测试


  • 平顺轮胎模型简介


轮胎是汽车与路面接触的唯一部件,轮胎动力学是汽车动力学的基础。不同的仿真目的,要使用不同的轮胎模型,汽车不平路面性能仿真需平顺轮胎模型(Durability Tire Model)。国际主流的平顺轮胎模型为FTire模型。


FTire模型的发明人是德国MichaelGipser教授,是一种物理模型,用集中质量点取代胎体质量带,这些质量点间及与轮辋间用非线性弹簧及阻尼连接,在非水平路面轮胎特性表达上精度较高,是目前车辆动力学仿真中常用的轮胎模型。


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  • 测试主要内容


1)轮胎静态特性测试:主要包括接地印迹形状测试;水平及非水平面上的垂向刚度测试、侧向刚度测试、纵向刚度测试及扭转刚度测试,为得到模型中带束侧向弯曲刚度、带束节点与轮辋之间的扭转刚度、相邻带束节点之间沿圆周方向上的扭转刚度、带束面内弯曲刚度、轮胎纵向刚度、轮胎侧向刚度等参数;


2)轮胎稳态特性测试:主要包括侧倾纵滑测试、侧倾侧偏测试,为得到模型中胎面橡胶弹性模量、带束面外弯曲刚度、摩擦特性等参数;


3)轮胎动态特性测试:主要包括动态过横置Cleat测试、动态过斜置Cleat测试,为得到模型中带束节点质量百分比、阻尼等参数;


轮胎动力学协同创新联盟正在制订上述测试内容所对应的测试方法标准,将于2019年底正式发布。


  • 典型设备介绍


1)高速高刚度轮胎高频动态特性试验台:用于轮胎动态特性测试。因有高刚度要求,常采用转鼓模拟路面,如德国ZF的相关设备。吉林大学开发了我国首台可实现轮胎高频动态特性精确测试的高速高刚度试验台,该试验台采用了高刚度转鼓设计、无间隙高刚度轮胎定位机构、高刚度高精度专业轮胎六分力传感器、高频数采系统,下图为该试验台照片。


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2)轮胎转动惯量测量仪:测试轮胎转动惯量,用于FTire模型参数高精度辨识。传统的三线摆测试方法精度低,吉林大学开发了一种新型的轮胎转动惯量测试设备,综合精度和测试效率均优于传统三线摆,下图为该测量仪照片,吉林大学及玲珑轮胎拥有该设备。

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