轮胎模型及在车辆仿真中的应用

1 提纲 轮胎模型简介操纵性轮胎模型及应用耐久性轮胎模型及应用轮胎试验测试设备 2 1 轮胎模型简介 轮胎模型在车辆仿真中的地位与作用 3 1 轮胎模型简介 4 轮胎模型分类 1 操纵性分析用轮胎模型 HandlingTireModel 0 5 1Hz以下 2 乘适性分析用轮胎模型 Ride ComfortTireModel 8 15Hz以下 3 耐久性分析用轮胎模型 DurabilityTireModel 15Hz以上 1 轮胎模型简介 5 1 轮胎模型简介 ADAMS中的轮胎模型 6 1 轮胎模型简介 7 提纲 轮胎模型简介操纵性轮胎模型及应用耐久性轮胎模型及应用轮胎试验测试设备 8 2 操纵性轮胎模型及应用 UniTire轮胎模型MagicFormula轮胎模型 PAC89 9 轮胎ISO C和ISO W坐标系 2 操纵性轮胎模型及应用 2 1UniTire轮胎模型 10 自由半径 负载半径 滚动半径 纯滚动时 2 1UniTire轮胎模型 2 操纵性轮胎模型及应用 11 2 1UniTire轮胎模型 2 操纵性轮胎模型及应用 统一滑移率定义 无量纲滑移率定义 无量纲轮胎力定义 12 2 1UniTire轮胎模型 2 操纵性轮胎模型及应用 13 2 1UniTire轮胎模型 2 操纵性轮胎模型及应用 14 两个基本关系式 之一 2 操纵性轮胎模型及应用 2 1UniTire轮胎模型 稳态纵滑 侧偏轮胎模型 15 摩擦圆概念 2 操纵性轮胎模型及应用 2 1UniTire轮胎模型 16 纯侧偏时滑移率为零时的回正力臂 纯侧偏时滑移率为无穷大时的回正力臂 轮胎在纯侧偏时的无量纲侧向滑移率 2 操纵性轮胎模型及应用 2 1UniTire轮胎模型 17 纵滑 侧偏联合工况下回正力矩的计算 2 操纵性轮胎模型及应用 2 1UniTire轮胎模型 18 轮胎纯侧倾工况示意图 2 操纵性轮胎模型及应用 2 1UniTire轮胎模型 考虑侧倾的修正 19 侧倾滑移率 由侧倾引起的侧向附加滑移率 轮胎的侧倾刚度 考虑到侧倾后的总的侧向滑移率 2 操纵性轮胎模型及应用 2 1UniTire轮胎模型 20 无量纲侧倾附加回正力矩 侧倾回正刚度 路面所能提供的最大侧倾附加回正力矩 侧倾引起的附加回正力矩 2 操纵性轮胎模型及应用 2 1UniTire轮胎模型 21 轮胎转偏与侧倾的关系 2 操纵性轮胎模型及应用 2 1UniTire轮胎模型 考虑转偏时的修正 22 定义转偏率 由转偏引起的滑移率 考虑到转偏后总的侧向滑移率 定义转偏回正刚度 考虑转偏时的修正 2 1UniTire轮胎模型 2 操纵性轮胎模型及应用 23 轮胎严重滑移时总切力方向的变化 2 操纵性轮胎模型及应用 2 1UniTire轮胎模型 极限下的修正 24 当轮胎严重滑移时 轮胎所受总切力的方向不再与轮胎的刚度有关 而是与滑移速度方向一致 2 操纵性轮胎模型及应用 2 1UniTire轮胎模型 极限下的修正 25 考虑非稳态特性 轮胎纵向和侧向松弛特性示意图 2 操纵性轮胎模型及应用 2 1UniTire轮胎模型 26 考虑非稳态特性 2 操纵性轮胎模型及应用 2 1UniTire轮胎模型 27 不仅纵向力与侧向力存在松弛 回正力矩也存在松弛 根据 高阶近似 理论 考虑非稳态特性 2 操纵性轮胎模型及应用 2 1UniTire轮胎模型 28 总的侧向无量纲滑移率统一表达式 定义转偏刚度 定义转偏滑移率 附加回正力矩的统一表达式 侧倾回正刚度 转偏回正刚度 UniTireModel的统一表达 2 操纵性轮胎模型及应用 29 2 操纵性轮胎模型及应用 30 2 操纵性轮胎模型及应用 UniTireModel的参数 31 2 操纵性轮胎模型及应用 32 2 操纵性轮胎模型及应用 UniTireModel的参数 33 2 操纵性轮胎模型及应用 34 2 操纵性轮胎模型及应用 UniTireModel的参数 35 2 操纵性轮胎模型及应用 UniTireModel的参数 36 2 操纵性轮胎模型及应用 UniTireModel的参数 37 2 操纵性轮胎模型及应用 UniTireModel的参数 38 2 操纵性轮胎模型及应用 2 2MagicFormula轮胎模型 PAC89 坐标系与单位制 39 坐标系与单位制 2 操纵性轮胎模型及应用 40 2 操纵性轮胎模型及应用 PAC89模型的纯纵滑特性 C ShapeFactorC B0D PeakFactorD B1 FZ2 B2 FZ BCDBCD B3 FZ2 B4 FZ EXP B5 FZ B StiffnessFactorB BCD C D HorizontalShiftSh B9 FZ B10VerticalShiftSv 0 0CompositeX1 Sx Sh ECurvatureFactorE B6 FZ2 B7 FZ B8 FXEquationFX D SIN C ATAN B X1 E B X1 ATAN B X1 Sv 41 2 操纵性轮胎模型及应用 PAC89模型的纯纵滑特性 42 2 操纵性轮胎模型及应用 PAC89模型的侧向力特性 C ShapeFactorC A0D PeakFactorD A1 FZ2 A2 FZ BCDBCD A3 SIN ATAN FZ A4 2 0 1 0 A5 ABS Gamma B StiffnessFactorB BCD C D HorizontalShiftSh A9 FZ A10 A8 GammaVerticalShiftSv A11 FZ g A12 FZ A13CompositeX1 Alfa Sh E CurvatureFactorE A6 FZ A7 FYEquationFY D SIN C ATAN B X1 E B X1 ATAN B X1 Sv 43 2 操纵性轮胎模型及应用 PAC89模型的侧向力特性 44 2 操纵性轮胎模型及应用 PAC89模型的回正力矩特性 C ShapeFactorC C0D PeakFactorD C1 FZ2 C2 FZ BCDBCD C3 FZ2 C4 FZ 1 C6 ABS Gamma EXP C5 FZ B StiffnessFactorB BCD C D HorizontalShiftSh C11 Gamma C12 FZ C13VerticalShiftSv C14 FZ2 C15 FZ g C16 FZ C17CompositeX1 Alfa Sh E CurvatureFactorE C7 FZ2 C8 FZ C9 1 0 C10 ABS Gamma MZEquationMZ D SIN C ATAN B X1 E B X1 ATAN B X1 Sv 45 2 操纵性轮胎模型及应用 PAC89模型的回正力矩特性 46 用纯纵滑试验Fx 数据辨识B0 B10 用侧偏 侧倾联合工况试验的Fy Alfa Gamma数据辨识A0 A13 Mz Alfa Gamma数据辨识C0 C17 如果采用纯侧偏和纯纵滑数据代替侧偏 侧倾联合工况试验 应先侧向力特性和回正力矩特性公式中的设为零后用纯侧偏数据辨识A5 A8 A11 C6 C10 C11 C14 C15外的A C组参数 然后把辨识结果代入公式 用纯侧倾数据辨识前述未辨识的A C组参数 2 操纵性轮胎模型及应用 2 2MagicFormula轮胎模型 PAC89 PAC89模型的参数辨识方法 47 提纲 轮胎模型简介操纵性轮胎模型及应用耐久性轮胎模型及应用轮胎试验测试设备 48 3 耐久性轮胎模型及应用 一阶 二阶松弛模型 可用于Ride Comfort仿真 如 PAC2002 UA 刚性环模型 可用于耐久性仿真和需要更高频率的控制系统仿真 如 SWIFT 柔性环模型 可用于耐久性仿真 高频下的精度更高 如 FTire 49 3 耐久性轮胎模型及应用 SWIFT轮胎模型 50 耐久性轮胎模型及应用 FTire轮胎模型 51 3 耐久性轮胎模型及应用 FTire轮胎模型 52 3 耐久性轮胎模型及应用 FTire轮胎模型 53 汽车平顺性分析疲劳强度分析 载荷提取 振动噪声分析 载荷提取 3 耐久性轮胎模型及应用 主要应用场合 54 提纲 轮胎模型简介操纵性轮胎模型及应用耐久性轮胎模型及应用轮胎试验测试设备 55 4 轮胎试验测试设备 低速轮胎试验台 56 4 轮胎试验测试设备 高速轮胎试验台 57 4 轮胎试验测试设备 轮胎滚动阻力试验台 58 4 轮胎试验测试设备 轮胎疲劳测试试验台 59 4 轮胎试验测试设备 动态轮胎力测量装置 60 4 轮胎试验测试设备 61 4 轮胎试验测试设备 62 4 轮胎试验测试设备 轴耦合道路模拟机 63 4 轮胎试验测试设备 轮耦合道路模拟机 64 4 轮胎试验测试设备 轮耦合道路模拟机 65 掌握轮胎模型分类的频