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《统一轮胎模型在车辆动力学仿真中的应用_郭孔辉》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。
1、第39卷增刊2吉林大学学报(工学版)Vol.39Sup.22009年9月JournalofJilinUniversity(EngineeringandTechnologyEdition)Sept.2009统一轮胎模型在车辆动力学仿真中的应用郭孔辉,金凌鸽,卢荡(吉林大学汽车动态模拟国家重点实验室,长春130022)摘要:深入分析了统一轮胎模型的建模机理及其在车辆动力学仿真软件中应用的若干问题,实现了统一轮胎模型在通用动力学软件ADAMS中的应用。通过相关的仿真及试验研究,验证了该模型的精度及其在极限工况下的仿真能力。关键词:车辆工程;统一轮胎模型;车辆动力学;动力学仿真中图分类号:
2、U461文献标识码:A文章编号:1671-5497(2009)Sup.2-0241-05ApplicationofUniTireinvehicledynamicssimulationGUOKong-hui,JINLing-ge,LUDang(StateKeyLaboratoryofAutomobileDynamicSimulation,JilinUniversity,Changchun130022,China)Abstract:ThemodelingtheoryofUniTireandtheapplicationofUniTireinvehicledynamicsimulationso
3、ftwarehasbeeninvestigatedindetail,bydoingthis,theapplicationofUniTireingeneraldynamicsimulationsoftwareADAMShasbeenfulfilled.Throughthesimulationandexperiment,theaccuracyandthesimulationabilityinlimitedcaseofUniTirehavebeenvalidated.Keywords:vehicleengineering;UniTiremodel;vehicledynamics;dynamicsim
4、ulation轮胎与路面的接触是产生车辆运动的主要外仿真研究工作,验证了该模型的精度及其在极限力来源,研究轮胎在各种复合工况下的受力状态工况下的仿真能力。对研究车辆动力学至关重要。随着虚拟样机技术1模型简介的兴起,CAE技术在汽车新产品开发中占据越来越重要的地位,其进步已经有可能代替某些试验在统一轮胎模型中,有如下两个基本关系式[1-3]评价工作,建立能精确描述轮胎力学特性的模用来刻画轮胎在纵滑-侧偏联合工况下所受的无型是汽车动力学仿真研究应首要解决的问题。统-[4-5]量纲总切力F和回正力臂Dx一轮胎模型是由郭孔辉院士提出并发展的轮胎力学模型,经过多年努力及大量的试验验证,该模型221
5、3F=1-exp(--E1-(E1+))12能很好地模拟轮胎在各种工况下的受力状态,具2Dx=(Dx0+De)exp(-D1-D2)-De有较高的仿真精度。将统一轮胎模型与通用的动力学仿真软件联合起来进行车辆动力学仿真,对式中:E和D1、D2为与轮胎特性有关的随载荷变轮胎模型的实用化有很大的推进作用。为此,作化的系数,它们分别决定了上述两式的曲率。者将该模型应用于ADAMS中,并完成了相关的首先定义轮胎滑移率Sx,Sy及无量纲的相收稿日期:2008-10-25.基金项目:国家自然科学基金项目(50675085).作者简介:郭孔辉(1935-),男,教授,博士生导师,中国工程院院士.研
6、究方向:汽车动态仿真与控制.E-mail:guokonghui@gmail.com242吉林大学学报(工学版)第39卷对滑移率x,y和如下表1UniTire模型精度验证Re-VcosVsinTable1ThevalidationofUniTiremodelSx=,Sy=ReRe力残差KxSxKySy22侧向力Fy1.1239%x=,y=,=x+yxFzyFz回正力矩Mz5.4103%式中:为轮胎滚动角速度;V为轮心的移动速纵向力Fx1.4719%度;为侧偏角,Re为有效滚动半径;Kx、Ky分别为轮胎的纵滑刚度和侧偏刚度;Sx、Sy分别为3算法实现轮胎
7、的纵向滑移率和侧向滑移率;x、y分别为统一轮胎模型通过STI(StandardTyre接触印迹内纵向及侧向的摩擦系数;x称为相对Interface)与ADAMS进行联合。在仿真过程中,纵向滑移率;y称为相对侧向滑移率;称为相根据仿真时间、Jobflag及Iswitch标志量判别不对总滑移率;Fz为轮胎所受垂直载荷。[6-7]同仿真阶段,具体算法步骤如下:当纵滑、侧偏刚度相差较大时,特别是
