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1、汽车上程年第卷第期毗!利用试验模态参数对轮胎垂直特性建模清华大学管迪华吴卫东张艾谦〔摘要〕本文用试验模态参数建立轮胎模型。通过对轮胎的径向和切向激振试验获取模态参数,将地面对轮胎的作用当作输人。采用迭代算法计算了静态垂直特性,即垂直刚度、印迹长。。度及摩擦力在纵向的分布然后计算了考虑轮胎预载的〕内的垂直振动特性采用模态综合’方向将车轮、悬架及车身组合成一个系统,计算出了该系统的垂直振动特性。研究显示了这种方法的可行性和优越性。‘叙词轮胎平面
2、模型试验模态参数垂直特性!讯,劝铭习此讯犷℃!
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4、以刀匕约岛姗刊.哪the七巧iblityanda(ivantagesofthisnInetllodewo一Keyw,Innereoo日落川PlatimdelExP州m份饭1mdalPammetV。七CalPmPel七es引言轮胎是汽车重要的部件之一。由于其结构和工况的复杂性,对其建立模拟计算模型一直是一个难题。近十多年来随着对汽车动特性要求的提高,
5、对,轮胎的研究亦进人了动态领域这无疑更增加了对轮胎研究的难度。以往的研究将轮胎的固有特性与轮胎同地面相互作用后,工况的任何变化均导致重新做试验,。由于表现出来的特性混淆不分造成试验工作繁重轮胎研究的历史发展造成了人们将静特性与动特性分别进行研究,使得所建模有很大的局限原稿收到日期为197年4月3日,修改稿收到日。日期为197年6月3··3场汽车工程1卯7年(第19卷)第6期,。性且不能更科学地描述其特性本研究首先认为在自由悬置下对轮胎做激振试验所获取的模态参数是其固有特性,在建模时利用轮胎的模态参数对其特性进行表征。而将外界对轮胎的作用
6、当作模型的输人,不同输人导致轮胎表现出不同特性。将轮胎在O频率下的柔度特性表征轮胎的静特性,这样可以将轮胎的静、动特性建模统一进行处理,能很容易得到其动特,.。,性无疑更具科学性所建模型是以传递矩阵的形式表达的容易与汽车其它部分模型相综合应用于整车的模拟计算。LZ静态垂直特性的计算,因此静态特性可以采用轮胎在0频率处的传递函数进行分析。静态对应于0频率所用,。,二是通的模态参数过对子午线轮胎205/7峪R14实测获得的在试验中作用于胎面的径向力能同时激起径向与切向响应,切向力也如此(l,2)。这些模态参数构成建模所需的导纳矩,::,阵它
7、们是径向激振时的径向位移导纳矩阵凡和切向位移导纳矩阵Hr切向激振时的切,r。,向位移导纳矩阵从和径向位移导纳矩阵且因此印迹内胎面上所受的地面乖直反力凡与摩擦力凡都分解为径向力和切向力,如图1。按照弹性的不同,轮胎被分为两部分,即胎体和胎冠。胎体的整体弹性完全由模态参数表征,胎冠承受挤压变形,其弹性由胎冠橡胶的弹性模量表征。轮胎模型是以离散化的方式建立的,表达式的一般形式为:刀=万l)*f(式中:D是轮胎位移列矢量;H是轮胎位移导纳矩阵,其中元素是,,位移导纳由模态参数构成且是频率的函数当频率为O时就是静态位移导纳;f是印迹内作用力列矢量
8、。图l垂直反力式和摩擦,‘:。径向力fr激起的径向位移D和切向位移D分别为力F向径向和切向分解,*、了尹.D=凡关(23、D“月尹fra.无载荷,,,:切向力关激起的切向位移D和径向位移众分别为,众=且了关
