輪胎振動(dòng)載荷模型建立與仿真.pdf

1、本文在充分消化柔性環(huán)模型的基礎(chǔ)上，考慮輪輞平面內(nèi)平動(dòng)和轉(zhuǎn)動(dòng)的三個(gè)自由度及輪胎在切向和徑向的自由度，利用哈密頓原理建立了輪胎-輪輞系統(tǒng)平面內(nèi)振動(dòng)分析用動(dòng)力學(xué)方程組，此方程組可以涵蓋現(xiàn)有文獻(xiàn)中所敘述的相關(guān)方程。利用級(jí)數(shù)展開法對(duì)上述方程組進(jìn)行求解，求得了系統(tǒng)特征值的解析表達(dá)式，獲得了輪胎-輪輞相對(duì)平動(dòng)、相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)、輪胎呼吸模態(tài)的特征值，并將對(duì)含積分項(xiàng)及微分項(xiàng)的動(dòng)力學(xué)方程組的求解轉(zhuǎn)化為對(duì)常微分方程組的求解。從理論上解釋了輪輞固定邊界

2、及自由邊界條件下輪胎振動(dòng)特性的聯(lián)系與差別。結(jié)合系統(tǒng)特征值與結(jié)構(gòu)模態(tài)參數(shù)的本質(zhì)聯(lián)系，利用試驗(yàn)獲取的模態(tài)頻率對(duì)本模型中所需輸入的關(guān)鍵參數(shù)進(jìn)行辨識(shí)，并利用辨識(shí)結(jié)果進(jìn)行輪胎模態(tài)頻率預(yù)報(bào)，預(yù)報(bào)結(jié)果和試驗(yàn)結(jié)果的比較證明此方法簡(jiǎn)單易行，精度較高。本文利用理論及試驗(yàn)相結(jié)合的方法分析了模型假設(shè)，分析結(jié)果表明，中低頻(300Hz以內(nèi))激勵(lì)下，帶束不可伸長(zhǎng)假設(shè)對(duì)于子午線輪胎適用，而對(duì)于斜交胎此假設(shè)不適用；在額定載荷以內(nèi)的載荷作用下，輪胎氣壓不變的

3、假設(shè)可行。另外，本文利用試驗(yàn)方法獲取了位移激勵(lì)下輪胎接觸點(diǎn)載荷響應(yīng)函數(shù)，以此來確定輪胎-輪輞相對(duì)平動(dòng)模態(tài)頻率。在對(duì)輪胎接觸過程進(jìn)行研究的基礎(chǔ)上，本文提出了一種適合于圈模型建模的接觸表達(dá)方法。本文結(jié)合級(jí)數(shù)展開方法得到的計(jì)算結(jié)果，進(jìn)行了輪胎接地特性求解，包括接地印跡長(zhǎng)度、接地印跡上的壓力分布以及輪胎垂向剛度特性等。為了提高模型的精度，本文引入胎側(cè)非線性并考慮不平路面的影響，提出了一套能夠有效求解不同路面輪胎接地特性的計(jì)算流程，