第一章 轮胎模型ppt课件.ppt

车辆动力学,北京理工大学机械与车辆学院,1,第一章轮胎模型,思考：为什么要研究轮胎模型？,2,1.1轮胎特性基本概念,（一）轮胎坐标系,车轮平面,3,1.1轮胎特性基本概念,定义：,（二）纯滚动、滑转与滑移,思考：汽车上的主动轮与从动轮分别处于什么状态？,4,车轮接近纯滚动,车轮边滚边滑,车轮抱死拖滑,纯滚动与制动滑移时轮胎接地印迹的变化,5,1.1轮胎特性基本概念,1）侧偏现象,（三）轮胎的侧偏特性,FY,俯视图,车轮静止时的侧偏现象,6,FY,车轮滚动时的侧偏现象,V,7,车轮滚动时,2）侧偏特性,特点：总体呈非线性，但在小范围内接近线性关系,8,（四）回正力矩MZ,定义：,车轮静止时受到侧向力,车轮运动时受到侧向力（侧向力较小）,车轮运动时受到侧向力（侧向力较大）,FY,e,FY,e轮胎拖距。,e,FY,轮胎拖距变大,1.1轮胎特性基本概念,9,车轮运动时受到侧向力（侧向力很大）,FY,e,轮胎拖距反而变小,（四）回正力矩MZ,1.1轮胎特性基本概念,思考：当轮胎受到很大的侧向力时，轮胎拖距会怎么变化？,10,（四）回正力矩MZ,1.1轮胎特性基本概念,思考：当轮胎受到很大的侧向力时，轮胎拖距会怎么变化？,试验结论：,回正力矩与载荷有关，载荷越大，回正力矩变化越大；,当侧偏角增大到一定值后，回正力矩将变为负值。,11,1.2轮胎纵滑和侧滑下的简化模型,轮胎模型的定义：,12,1.2轮胎纵滑和侧滑下的简化模型,1.2.1轮胎的简化物理模型,（一）简化模型的假设条件,行驶方向,轮胎接地印迹变形图,13,1.2轮胎纵滑和侧滑下的简化模型,1.2.1轮胎的简化物理模型,（二）简化模型的参数说明,5)yb的数值,14,1.2轮胎纵滑和侧滑下的简化模型,1.2.2简化模型的推导,（一）任意点的变形应力方程,A,B,C,P,对应原来的OZ轴,1）变形方程,2）应力方程,15,1.2轮胎纵滑和侧滑下的简化模型,1.2.2简化模型的推导,（二）接地印迹无滑移的情况,行驶方向,附着区,A,B,C,P,H,对应原来的OZ轴,1）侧向力和纵向力,2）回正力矩,16,1.2轮胎纵滑和侧滑下的简化模型,1.2.2简化模型的推导,（三）接地印迹存在滑移的情况,行驶方向,附着区,A,B,C,P,H,对应原来的OZ轴,滑移区,1）起滑点B的位置,2）侧向力和纵向力,17,1.2轮胎纵滑和侧滑下的简化模型,1.2.2简化模型的推导,（三）接地印迹存在滑移的情况,行驶方向,3）回正力矩,附着区,A,B,C,P,H,对应原来的OZ轴,18,1.2轮胎纵滑和侧滑下的简化模型,1.2.2简化模型的推导,（三）接地印迹存在滑移的情况,小结：在存在滑移区时，需要在先确定了载荷分布函数之后，才能获得侧向力、纵向力以及侧向拖距和纵向拖距。,思考：理论模型的求解步骤？,19,1.2轮胎纵滑和侧滑下的简化模型,1.2.3两种特殊载荷分布函数下的轮胎模型,1）起滑点条件：,2）接地印迹无滑移的情况：,（一）均匀分布载荷,20,1.2轮胎纵滑和侧滑下的简化模型,3）接地印迹存在滑移的情况：,1.2.3两种特殊载荷分布函数下的轮胎模型,（一）均匀分布载荷,21,1.2轮胎纵滑和侧滑下的简化模型,1）载荷函数：,2）起滑点条件：,或,3）接地印迹无滑移的情况：,表达式同上,1.2.3两种特殊载荷分布函数下的轮胎模型,（二）抛物线对称分布的载荷函数,22,1.2轮胎纵滑和侧滑下的简化模型,4）接地印迹存在滑移的情况：,其中：,1.2.3两种特殊载荷分布函数下的轮胎模型,（二）抛物线对称分布的载荷函数,23,1.2轮胎纵滑和侧滑下的简化模型,均布,抛物线,0,1.2.3两种特殊载荷分布函数下的轮胎模型,（三）两种载荷下的侧向