申请/专利权人：吉林大学

申请日：2019-01-18

公开（公告）日：2020-07-24

公开（公告）号：CN109612748B

主分类号：G01M17/02(20060101)

分类号：G01M17/02(20060101)

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2020.07.24#授权;2019.05.07#实质审查的生效;2019.04.12#公开

摘要：一种轮胎纵向松弛长度测量方法，该方法是将轮胎安装在平带式轮胎六分力试验台上，调节侧偏角和侧倾角为零，调整平带式轮胎六分力试验台，使轮胎到达要求的垂直载荷，试验台以恒定的速度带动轮胎滚动，施加驱制动力矩，控制轮胎纵向滑移率，使得纵向滑移率按照设定的周期、幅值的三角波变化，得到多个周期的试验数据，进行参数辨识得到轮胎纵向松弛长度。本发明操作简单，减轻了试验工作量；可以研究不同路面速度对纵向松弛长度的影响规律；可以研究不同纵向滑移率加载速率对纵向松弛长度的影响规律。

主权项：1.一种轮胎纵向松弛长度测量方法，其特征在于：包括以下步骤：一、将测试轮胎安装到平带式轮胎六分力试验台上，调整平带式轮胎六分力试验台侧倾角控制机构使得轮胎的侧倾角为零，调整平带式轮胎六分力试验台侧偏角控制机构使得轮胎的侧偏角为零；调节平带式轮胎六分力试验台胎压控制机构使得轮胎胎压到指定值；二、调整平带式轮胎六分力试验台的垂直加载结构，使轮胎压在平带路面上，轮胎垂直载荷达到试验要求的载荷，保持试验过程中垂直载荷稳定；三、进行轮胎预热滚动，达到试验要求的轮胎测试温度，调整胎压为试验要求的胎压；因为轮胎预热滚动后，轮胎内部温度增加，由于气体的热胀冷缩效应，会使得胎压增大，所以需要在预热后重新调节轮胎胎压；四、控制平带式轮胎六分力试验台驱制动系统，设定轮胎纵向滑移率的加载速率和加载幅值，使得轮胎纵向滑移率按照设定的三角波加载，纵向滑移率按照设定的三角波加载方式，重复采集三个周期的试验数据，所述的试验数据至少包括轮胎纵向力、纵向滑移率、纵向滑移率加载速率和垂直载荷；五、根据表达式通过试验结果曲线可以求得公式各个参数值，从而求得纵向松弛长度lx，其中，Fx0为纵向滑移率为0时所对应的纵向力，Vr为模拟路面移动速度，Kx为纵向力纵向滑移率等于0时关于纵向滑移率的导数，为纵向滑移率等于零时的纵向滑移率加载速率。

全文数据：一种轮胎纵向松弛长度测量方法技术领域本发明属于轮胎力学特性试验领域，具体涉及一种轮胎纵向松弛长度测量方法，通过轮胎在平带式轮胎六分力试验台上进行纵向滑移率三角波加载滚动试验，得到充足有效的试验数据，计算得到一定滚动速度、一定纵向滑移率加载速率下的轮胎纵向松弛长度，测试方法操作简单，工作量小，试验精度高。背景技术轮胎是车辆与路面接触的唯一部件，轮胎与路面之间的相互作用力是车辆运动的根本原因，轮胎的力学特性对整车动力性、操控稳定性、平顺性等有着非常重要的影响。轮胎力学特性测试是建立轮胎模型的基础，通过轮胎力学特性测试可以得到轮胎的运动参数与路面的六分力关系。应用于整车纵向动态仿真的轮胎纵向非稳态模型中都引入了一个描述表征轮胎瞬态特性的物理量—纵向松弛长度，轮胎的纵向松弛长度是轮胎纵向动力学特性中一个关键指标，其大小决定轮胎六分力的响应速度快慢，因此精确的测量纵向松弛长度是建立高精度轮胎纵向模型的关键。目前，轮胎纵向松弛长度的测试方法主要为：从纵向松弛长度概念的可以得到纵向松弛长度等于轮胎纵滑刚度与轮胎纵向刚度的比值。轮胎纵滑刚度可以从轮胎稳态纵滑试验中得到，即：纵向滑移率为零时纵向力曲线的斜率；轮胎纵向刚度可以通过对静止状态下的轮胎施加纵向位移的试验得到，即：轮胎纵向力与纵向位移的比值。该方法得到的是轮胎纵向松弛长度近似值，因为轮胎静止状态下的纵向刚度与滚动状态下的纵向刚度并不完全相同；而且通过该方法对轮胎纵向松弛长度的测量需要两种轮胎测试试验台，试验成本比较高；该方法不能得到不同的轮胎滚动速度、不同的纵向滑移率加载速率所对应的纵向松弛长度。综上所述，为得到表征不同速度、不同纵向滑移率加载速率下的精确的纵向松弛长度值，需要一种方便实施且可保证精度的轮胎纵向松弛长度的测试方法。发明内容为了克服上述技术上的不足，本发明提供一种轮胎纵向松弛长度测量方法，使得试验简单可靠，测试精度更加准确。一种轮胎纵向松弛长度测量方法，该方法是：将轮胎安装在平带式轮胎六分力试验台上，调节侧偏角和侧倾角为零，调整平带式轮胎六分力试验台，使轮胎到达要求的垂直载荷，试验台以恒定的速度带动轮胎滚动，施加驱制动力矩，控制轮胎纵向滑移率，使得纵向滑移率按照设定的周期、幅值的三角波变化，得到多个周期的试验数据，进行参数辨识得到轮胎纵向松弛长度。具体包括以下步骤：一、将测试轮胎安装到平带式轮胎六分力试验台上，调整平带式轮胎六分力试验台侧倾角控制机构使得轮胎的侧倾角为零，调整平带式轮胎六分力试验台侧偏角控制机构使得轮胎的侧偏角为零；调节平带式轮胎六分力试验台胎压控制机构使得轮胎胎压到指定值；二、调整平带式轮胎六分力试验台的垂直加载结构，使轮胎压在平带路面上，轮胎垂直载荷达到试验要求的载荷，保持试验过程中垂直载荷稳定；三、进行轮胎预热滚动，达到试验要求的轮胎测试温度，调整胎压为试验要求的胎压；因为轮胎预热滚动后，轮胎内部温度增加，由于气体的热胀冷缩效应，会使得胎压增大，所以需要在预热后重新调节轮胎胎压；四、控制平带式轮胎六分力试验台驱制动系统，设定轮胎纵向滑移率的加载速率和加载幅值，使得轮胎纵向滑移率按照设定的三角波加载，纵向滑移率按照设定的三角波加载方式，重复采集三个周期的试验数据，所述的试验数据至少包括轮胎纵向力、纵向滑移率、纵向滑移率加载速率和垂直载荷；五、根据表达式通过试验结果曲线可以求得公式各个参数值，从而求得纵向松弛长度lx，其中，Fx0为纵向滑移率为0时所对应的纵向力，Vr为模拟路面移动速度，Kx为纵向力纵向滑移率等于0时关于纵向滑移率的导数，为纵向滑移率等于零时的纵向滑移率加载速率。本发明的有益效果：1.本发明的测量方法操作简单，减轻了试验工作量。2.本发明可以研究不同路面速度对纵向松弛长度的影响规律。3.本发明可以研究不同纵向滑移率加载速率对纵向松弛长度的影响规律。附图说明图1是本发明测量的模型图。图2是实际试验曲线示意图。因为采用准稳态试验方法，故在Sx＝0处对应有Fx01和Fx02两个力，在计算时取Fx0＝Fx01-Fx02。具体实施方式一种轮胎纵向松弛长度测量方法，该方法是：将轮胎安装在平带式轮胎六分力试验台上，调节侧偏角和侧倾角为零，调整平带式轮胎六分力试验台，使轮胎到达要求的垂直载荷，试验台以恒定的速度带动轮胎滚动，施加驱制动力矩，控制轮胎纵向滑移率，使得纵向滑移率按照设定的周期、幅值的三角波变化，得到多个周期的试验数据，进行参数辨识得到轮胎纵向松弛长度，具体包括以下步骤：一、将测试轮胎安装到平带式轮胎六分力试验台上，调整平带式轮胎六分力试验台侧倾角控制机构使得轮胎的侧倾角为零，调整平带式轮胎六分力试验台侧偏角控制机构使得轮胎的侧偏角为零；调节平带式轮胎六分力试验台胎压控制机构使得轮胎胎压到指定值；二、调整平带式轮胎六分力试验台的垂直加载结构，使轮胎压在平带路面上，轮胎垂直载荷达到试验要求的载荷，保持试验过程中垂直载荷稳定；三、进行轮胎预热滚动，达到试验要求的轮胎测试温度，调整胎压为试验要求的胎压；因为轮胎预热滚动后，轮胎内部温度增加，由于气体的热胀冷缩效应，会使得胎压增大，所以需要在预热后重新调节轮胎胎压；四、控制平带式轮胎六分力试验台驱制动系统，设定轮胎纵向滑移率的加载速率和加载幅值，使得轮胎纵向滑移率按照设定的三角波加载，纵向滑移率按照设定的三角波加载方式，重复采集三个周期的试验数据，所述的试验数据至少包括轮胎纵向力、纵向滑移率、纵向滑移率加载速率和垂直载荷；五、根据表达式通过试验结果曲线可以求得公式各个参数值，从而求得纵向松弛长度lx，其中，Fx0为纵向滑移率为0时所对应的纵向力，Vr为模拟路面移动速度，Kx为纵向力纵向滑移率等于0时关于纵向滑移率的导数，为纵向滑移率等于零时的纵向滑移率加载速率。如图1和图2所示，纵向松弛长度公式的得出方式如下：u：胎体变形量胎体变形速度Fx：纵向力K：胎体纵向刚度C：胎面阻尼Vsx：轮胎纵向滑移速度分析a点受力，有：对Fx＝-K·u求导，有则在轮胎模型中，有根据阻尼力＝阻尼系数*速度，得轮胎胎面阻尼系数其中Sx为轮胎纵向滑移率，Kx为轮胎纵滑刚度，Vx为轮胎纵向速度，Vr为模拟路面移动速度。将公式3带入公式1，有将公式5带入公式7，有根据纵向松弛长度定义，有将公式9带入公式8，有当Sx＝0时，有其中：Fx0为Sx＝0时的纵向力，为Sx＝0时的纵向力对纵向滑移率的导数由公式11，有其中：为轮胎纵向滑移率在零点处对时间的导数，也称纵向滑移率零点处加载速率。

权利要求：1.一种轮胎纵向松弛长度测量方法，其特征在于：将轮胎安装在平带式轮胎六分力试验台上，调节侧偏角和侧倾角为零，调整平带式轮胎六分力试验台，使轮胎到达要求的垂直载荷，试验台以恒定的速度带动轮胎滚动，施加驱制动力矩，控制轮胎纵向滑移率，使得纵向滑移率按照设定的周期、幅值的三角波变化，得到多个周期的试验数据，进行参数辨识得到轮胎纵向松弛长度。2.一种轮胎纵向松弛长度测量方法，其特征在于：包括以下步骤：一、将测试轮胎安装到平带式轮胎六分力试验台上，调整平带式轮胎六分力试验台侧倾角控制机构使得轮胎的侧倾角为零，调整平带式轮胎六分力试验台侧偏角控制机构使得轮胎的侧偏角为零；调节平带式轮胎六分力试验台胎压控制机构使得轮胎胎压到指定值；二、调整平带式轮胎六分力试验台的垂直加载结构，使轮胎压在平带路面上，轮胎垂直载荷达到试验要求的载荷，保持试验过程中垂直载荷稳定；三、进行轮胎预热滚动，达到试验要求的轮胎测试温度，调整胎压为试验要求的胎压；因为轮胎预热滚动后，轮胎内部温度增加，由于气体的热胀冷缩效应，会使得胎压增大，所以需要在预热后重新调节轮胎胎压；四、控制平带式轮胎六分力试验台驱制动系统，设定轮胎纵向滑移率的加载速率和加载幅值，使得轮胎纵向滑移率按照设定的三角波加载，纵向滑移率按照设定的三角波加载方式，重复采集三个周期的试验数据，所述的试验数据至少包括轮胎纵向力、纵向滑移率、纵向滑移率加载速率和垂直载荷；五、根据表达式通过试验结果曲线可以求得公式各个参数值，从而求得纵向松弛长度lx，其中，Fx0为纵向滑移率为0时所对应的纵向力，Vr为模拟路面移动速度，Kx为纵向力纵向滑移率等于0时关于纵向滑移率的导数，为纵向滑移率等于零时的纵向滑移率加载速率。

百度查询： 吉林大学 一种轮胎纵向松弛长度测量方法

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