基于Matlab的FSAE赛车常用轮胎数据处理方法研究-论文.pdf

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1、第5期刘泽等．基于Matlab的FSAE赛车常用轮胎数据处理方法研究307基于Matlab的FSAE赛车常用轮胎数据处理方法研究刘泽，张新(长沙理工大学汽车与机械工程学院，湖南长沙410000)擅要：以Hoosier205X7～13R25B轮胎为例，基于Matlab对FSAE赛车轮胎数据进行处理，阐述了侧向和纵向力学特性试验得到的轮胎侧向、纵向以及混合工况数据的处理过程。该处理过程能够高效处理繁杂的轮胎原始数据，有较好的通用性。数据处理对于缩短赛车研发周期、提升赛车性能有一定的意义。关键词：FSAE赛车；轮胎；数据处理；Matlab中圈分类号：TQ336．1文献标志码：B文章编号：

2、1006-8171(2015)05—0307—04轮胎特性对于车辆的动力学表现极其重瞬时变化或有规律的变化；底部输送带表面可要口]，对于赛车来说也是如此。驾驶员的职责是得到不同的表面摩擦因数，水层深度在0．125～将赛车推向极限，工程师的职责则是加深对赛车10．2mm之间选择；最大轮胎外轮廓直径使用轮胎的理解和认识[2]。FSAE赛车是中国大119．4cm，最大轮胎胎面宽度61cm，输送带带学生方程式汽车大赛的比赛用车，要求在加速、制宽71．1cm。动和操控性能方面表现出色，但研发周期和测试该平台输出的试验数据是按照SAE轮胎坐时间短制约着赛车性能的发挥。本工作所使用的标系确定的。

3、为了保证试验数据能够满足实际需轮胎数据来源于TheFormulaSAETireTest要，在试验开始前对轮胎工况进行了限定。本文Consortium(FSAETTC)，该组织主要为全球举例的轮胎数据为第5轮数据，在测试前都有一FSAE车队有偿提供精确的轮胎数据，应用于赛个暖胎阶段，以保证轮胎试验的准确和实用性。车的设计及装配[3]。通过轮胎数据处理，对在侧向力学特性测试中，按照充气压力FSAE赛车悬架系统与转向系统设计有很大帮82．74，68．95和96．53kPa顺序进行，外倾角分助[4-6]，可以使赛车拥有良好的操纵稳定性[7]。别为0。，2。，4。，1。，3。，每个外倾角工况

4、还包括1555．81，666．78，222．26，1111．26，444．52N五1轮胎测试工况种垂直负荷工况。在测试中，侧偏角按照4FSAETTC轮胎测试已完成5轮。数据来(。)·S叫速率从一4。～+12。，再到一12。，再到自TIRF(CalspanTireResearchFacility)用于针+3。的周期变化，且轮胎为自由滚动状态，速率为对FSAE赛车常用轮胎的测试平台。其技术参4O．26km·h_。。数如下：额定负荷≤53400N；额定负荷变化速在纵向力学特性测试中，按照充气压力率≤8900N·S_。；轮胎垂直运动速率≤17．7582．74，68．95和96．53kPa顺

5、序进行，外倾角分cm·s_。；底部输送带速率≤320km·h_。；侧别为0。，2。，4。，每个外倾角工况还包括侧偏角偏角±30。，最高可达90。；侧偏角变化速率≤100。，一3。和一6。三种工况，而每个侧偏角工况下又o)·S～；倾角±30。，最高可达50。；倾角变化分别对垂直负荷为1555．81，666．78，1111．26，速率≤7(。)·S_。；轮胎充气压力可在测试中222．26N工况进行测试。测试中，滑移率始终保持从+0．2O到一0．2O再到+0．20，呈周期变化。作者简介：刘泽(1990一)，男，黑龙江大庆人，长沙理工大学在读硕士研究生，主要从事轮胎建模与底盘动力学研究。侧

6、向力学特性测试是为了模拟轮胎纯侧向、第5期刘泽等．基于Matlab的FSAE赛车常用轮胎数据处理方法研究309式中S——纵向滑移率；入文本文件——车轮角速度，rad·S～；—]■一建立各个试验R——有效半径，m；参数的列矩阵V——速率，1TI·S一；a——侧偏角，o)。但对于纯侧向工况来说，纵向滑移率为零。对比表2所示的魔术轮胎模型所需参数单位和上匝述坐标系之间的区别，对垂直负荷、回正力矩、侧去除每个侧偏角变化Ll向力以及侧偏角数据进行正负变换，对侧偏角和倾角数据进行单位变换。依据坐标系的不同对FZ，MZ，FY以及SA数据进行正负变换，对SA，IA数据进行单位变换表2ADAMS／T

7、ire模块的基础计算数据列表将ADAMS／Tire模块需要的基础计算数据建立一个矩阵对矩阵中倾角、负荷以及轮胎充气压力等数据进行圆整(获得所需数据)、、／——————图2侧向力学特性分析程序流程ADAMS／Tire模块除基础计算数据外，还建立一个包含上述数据的矩阵，同时对矩阵中倾角、负荷以及轮胎充气压力等数据进行圆整，以便于对轮胎纯侧向工况数据进行提取。程序流程如图记录次数2所示。图3独立的暖胎阶段+13纵向力学特性与混合工况试验数据处理0一一1FSAETTC所提供的