汽车动力学轮胎动力学ppt课件.pptx

《汽车动力学轮胎动力学ppt课件.pptx》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、汽车系统动力学1第三章充气轮胎动力学3.1概述3.2轮胎的功能、结构与发展3.3轮胎模型3.4轮胎纵向力学特性3.5轮胎垂向力学特性3.6轮胎侧向力学特性121.轮胎运动坐标系□纵向力□侧向力□法向力□翻转力矩□滚动阻力矩□回正力矩3.1概述232.车轮运动参数3.1概述□滑动率(s=0~1),表示车轮相对于纯滚动(或纯滑动)状态的偏离程度。▲滑转率(驱动时)▲滑移率(制动时)□轮胎侧偏角负的轮胎侧向力产生正的侧偏角□轮胎径向变形无负载轮胎径向半径与负载时半径之差。3顺时针方向为正43.2轮胎的功能、结构及

2、发展轮胎的功能□支撑整车质量□与悬架共同作用，衰减由路面不平引起的振动与冲击□传递纵向力，实现驱动和制动□传递侧向力，使车辆转向并保证行驶稳定性453.2轮胎的功能、结构及发展□胎体□胎圈□胎面■胎冠■胎肩■胎侧▲常用的充气轮胎有两种，斜交轮胎和子午线轮胎，主要是胎体帘线角度的不同，前者为20-40度，后者为85-90度。轮胎的结构5保护胎体、内胎决定轮胎基本性能便于胎体装卸6子午线轮胎斜交轮胎3.2轮胎的功能、结构及发展与比较673.2轮胎的功能、结构及发展轮胎的材料、胎面花纹以及内部结构影响轮胎的物

3、理特性。□低滚动阻力□良好的平顺性□良好的操稳性□良好的附着性□低噪声轮胎的发展783.3轮胎模型什么是轮胎模型？轮胎模型分类□轮胎纵滑模型，预测车辆在驱动和制动工况时的纵向力。□轮胎侧偏和侧倾模型，预测侧向力和回正力矩。□轮胎垂向振动模型，用于高频垂向振动的评价。89□幂指数统一轮胎模型3.3轮胎模型几种常用的轮胎模型▲稳态纯纵滑工况纵向力▲稳态纯侧偏工况纵向力▲稳态纯侧偏工况回正力矩▲稳态纵滑侧偏联合工况◇无量纲，表达式统一，可表达各种垂向载荷下的轮胎特性，参数拟合方便，能拟合原点刚度。由郭孔辉

4、院士提出，用于预测轮胎的稳态特性。910□“魔术公式”轮胎模型3.3轮胎模型Pacejka提出，以三角函数组合的形式来拟合轮胎试验数据，得出一套公式可以同时表达纵向力、侧向力和回正力矩的轮胎模型。◇拟合精度高，由于非线性计算量大；C值的变化对拟合的误差影响较大；不能很好地拟合极小侧偏情况下轮胎的侧偏特性。10113.3轮胎模型□SWIFT轮胎模型荷兰Delft工业大学提出，采用刚性圈理论，结合“魔术公式”综合而成。□Fiala模型□Gim模型□有限元模型……□Dugoff模型11123.4轮胎纵向力学特性1

5、.干、硬的平坦路面上轮胎滚动阻力及其产生机理2.道路条件引起的附加阻力3.轮胎侧偏引起的附加阻力4.总的车轮滚动阻力5.轮胎纵向力与滑动率的关系12133.4轮胎纵向力学特性1.干、硬的平坦路面上轮胎滚动阻力及其产生机理轮胎滚动阻力□弹性迟滞阻力■产生过程■驻波高速工况；增加能量损失，产生大量热，限制最高安全行驶速度。1314□摩擦阻力3.4轮胎纵向力学特性□风扇效应阻力轮胎滚动阻力□滚动阻力系数滚动阻力滚动阻力系数滚动阻力系数■滚动阻力系数随着胎压增加而降低■滚动阻力系数随着车速增加而增加■滚动阻力系

6、数随着车轮载荷增加而降低14153.4轮胎纵向力学特性□滚动阻力系数测量轮胎滚动阻力■整车道路测试■室内台架测试15162.道路条件产生的附加阻力路面不平不平路面阻力塑性路面3.4轮胎纵向力学特性压实阻力推土阻力剪切阻力▲塑性路面阻力随胎压的增加而增大16172.道路条件产生的附加阻力3.4轮胎纵向力学特性湿路面扰流阻力湿路面上的轮胎滚动阻力17183.4轮胎纵向力学特性侧向载荷的影响由轮胎侧偏附加的阻力由侧偏角引起的附加滚动阻力系数小侧偏角时，，假定3.轮胎侧偏引起的附加阻力18193.4轮胎纵

7、向力学特性车轮定位的影响□车轮前束角3.轮胎侧偏引起的附加阻力19203.4轮胎纵向力学特性车轮定位的影响□车轮外倾角由于车轮外倾角的存在，使轮胎在滚动过程中不垂直于地面，胎面滚动区域将受不断变化的载荷作用，胎壁产生变形，引起滚动阻力稍有增加。3.轮胎侧偏引起的附加阻力20213.4轮胎纵向力学特性4.总的车轮滚动阻力总的车轮滚动阻力是各部分阻力之和。车辆在普通干路面上作直线行驶时，一般可认为车轮阻力就是轮胎滚动阻力。5.轮胎纵向力与滑动率的关系◇纵向力在滑动率15%-20%附近时达到最大值。◇制动防抱

8、死系统和驱动力控制系统的理论依据。21223.5轮胎垂向力学特性1.轮胎的垂向特性2.轮胎噪声3.轮胎垂向振动力学模型224.轮胎振动对汽车性能的影响233.5轮胎垂向力学特性1.轮胎的垂向特性通常以轮胎所受的载荷和变形曲线来表示轮胎的刚度特性。静刚度曲线斜率即为静刚度，可认为轮胎的静刚度不随载荷的变化而变化。静载荷与垂向变形的关系。23243.5轮胎垂向力学特性1.轮胎的垂向特性非滚动动刚度滚动动刚度24