车辆轮胎动力学仿真模型分析.pdf

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1、汽车实用技术20l4第6其玎设计研宄AUTOMOBILEAPPLIEDTECHNOLOGY2O14N0．6车辆轮胎动力学仿真模型分析田顺，何海浪，赵建宁，刘卓凡(长安大学，陕西西安710064)摘要：分析了各种常用轮胎模型的特点和利用范围，介绍了ADAMS中轮胎试验台(tiretesting)这一轮胎参数可视化工具，利用这一工具分析比较一种物理轮胎模型与一种经验．半经验轮胎模型问关于侧向力与纵向力、纵向力与纵向滑移率、回正力矩与纵向滑移率的力学特性，针对一种魔术公式轮胎模型验证了侧向力和纵向滑移率、纵向力和纵向滑移率在不同载荷下的力学关系特性。关键字：轮胎；tiretesting；力学仿真中

2、图分类号：U463．341文献标识码：A文章编号：1671—7988(2014)06—47—04AnalysisofVehicletiredynamicssimulationmodelTianShun，HeHailang，ZhaoJianning，LiuZhuofan(Chang’anUniversity,ShaanxiXi’an710064)Abstract：Thepaperdescribesthecharacteristicsandusingrangeofsomecommontiremodels，andintroducetiretestingwhichisaparametersvisua

3、lizertoolinADAMS／CAR．Relyingonthistool，thepapercomparedonekindofPhysicaltiremodelandonekindofEmpiricalandSemi—empiricaltiremode1．Basedononekindofmagicformulatiremodel，weverifiedthattherelationshipbetweenlateralforcesandlongitudinalslipratio，aligningtorqueandlongitudinalforces，longitudinalforceandve

4、rticalsliprate．Keywords：Tire；tiretesting；DynamicsSimulationCLCNO．：U463．341DocumentCode：AArticleID：1671-7988(2014)l06-47-04开发都有实际意义。轮胎试验台(tiretesting)是引言ADAMS2007版本开始新增的一一个轮胎特性参数可轮胎是车辆与与地面之问力传递的媒介，轮胎视化工具，常用于轮胎特性的研究以及不同模型问的比较。的力学特性直接关系到汽车的行驶稳定性及转向性能。轮胎是一个非线性力学部件，轮胎的侧偏特性1、轮胎力学理论及其数学模型在很大程度上决定着车辆的操纵稳定性

5、，行驶过程中轮胎所受的回正力矩、纵向力、侧向力与轮胎侧建立轮胎模型的方法分为三种：偏角、横向滑移率、纵向滑移率之间的力学关系都(1)物理模型在分析轮胎的力学特点后，通是需要研究的对象。因此，对轮胎动力学模型的研过合理的物理简化，轮胎结构被近似看成由若干物究对汽车整车动力学性能的分析以及轮胎新产品的理结构组成的模型，并且用该物理模型的变形代替轮胎的变形。此类轮胎物理模型的特点是比较复杂，作者简介：田顺，硕士研究生，就读于长安大学。2014年第6期田顺等：车辆轮胎动力学仿真模型分析48优点是此类模型具有明确的解析表达式，可用于轮魔术公式是用三角函数的组合公式拟合轮胎试验数胎常规特性的探讨，但由于

6、轮胎的实际结构很难用据，用一套形式相同的公式就可以完整地表达轮胎物理模型精确表示，所以此类模型精度较差，且计的纵向力Fx、侧向力FY、回正力矩Mz、翻转力矩算繁复。Mx、阻力矩MY以及纵向力、侧向力的联合作用工(2)经验～半经验模型这种模型是基于试验况，故称为“魔术公式”。魔术公式的一般表达式为：数据的一类模型。目前广泛应用的有H．B．PacejkaY(x)=D{Dsin[Carctan(Bx-E(Bx-arctan(Bx))]}教授提出的MagicFormula(魔术公式)公式，利用式中Y(x)可以是侧向力，也可以是纵向力或者回正魔术公式已经发展出多种使用模型，比如力矩，白变量X可以在不同

7、的情况下可分别表示轮Pac~ka89、Pacejka94以及MF—Tyre和MF．Swift，胎的侧偏角或纵向滑移率，式中的系数B、C、D依此类模型还有吉林大学郭孔辉院士利用指数函数建次由轮胎的垂直载荷和外倾角来确定。由于魔术公立的统一轮胎半经验模型UniTire，目前这类模型应式是基于试验数据的经验半经验模型，除了在常规用最广泛且精度较高，主要应用于车辆的操纵动力试验范围内拥有较高精度的拟合度外，在一些极限