轮胎模型及在车辆仿真中的应用课件
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轮胎模型-PPT精品文档
• 二、 用于耐久性分析的轮胎模型
• 三维接触模型，考虑了轮胎胎侧截面的几何特性，并把轮 胎沿宽度方向离散，用等效贯穿体积的方法来计算垂直力， 可以用于三维路面。该模型是一个单独的License，但是如 果用户只购买Durability TIRE，只能用Fiala模型计算操稳。 • 除了上述两类模型以外，还有环模型，作为子午线轮胎的 近似，研究轮胎本身的振动特性，成为国际上仿真轮胎在 短波不平路面动特性的主流模型，是目前发展比较成熟和 得到商业化应用的轮胎模型，其中具有代表性的是F-tire和 SWIFT轮胎模型。
• SWIFT模型（Short Wave Intermediate Frequency TIRE Model） • SWIFT 模型是由荷兰 Delft 工业大学和 TNO 联合开发的，是 一个刚性环模型，在环模型的基础上只考虑轮胎的 0阶转动 和1阶错动这两阶模态，此时轮胎只作整体的刚体运动而并 不发生变形。在只关心轮胎的中低频特性时可满足要求。由 于不需要计算胎体的变形，刚性环模型的计算效率大大提高， 可用于硬件在环仿真进行主动悬架和ABS的开发。在处理面 外动力学问题时，SWIFT使用了魔术公式。
轮胎模型
一、轮胎模型简介 二 、ADAMS/TIRE 三、轮胎的特性文件
严金霞
2009年1月
• 轮胎是汽车重要的部件，它的结构参数和力学特性决定 着汽车的主要行驶性能。轮胎所受的垂直力、 纵向力、 侧向力和回正力矩对汽车的平顺性、 操纵稳定性和安全 性起重要作用。 • 轮胎模型对车辆动力学仿真技术的发展及仿真计算结果 有很大影响，轮胎模型的精度必须与车辆模型精度相匹 配。因此，选用轮胎模型是至关重要的。由于轮胎具有 结构的复杂性和力学性能的非线性，选择符合实际又便 于使用的轮胎模型是建立虚拟样车模型的关键。
车辆系统动力学轮胎数学模型
•
2015-5-15
• 轮胎的环模型在 20 世纪 60 年代提出，在 20 世纪 70 年代加以改进。这些模型主要 用来研究轮胎本身的振动特性. 目前环模型已经成为轮胎力学 研究的热点，也是国际上仿真 轮胎在短波不平路面动特性的 主流模型。其中最具代表性的 是 SWIFT和FTIRE 模型。
直接模态参数模型
• 直接模态参数模型:该方法的基本思路是：轮胎的模态参数是其 本征特性，通过试验手段可以获得自由轮胎的模态参数，然后直接 利用它对轮胎进行建模。将路面对轮胎的作用看成外界输入，适用 于不同结构的轮胎(如子午胎和斜交胎)。在与车辆模型的综合时， 轮辋放在轮胎模型中.目前已成功建立了轮胎的稳态和动态纯侧偏 模型，稳态滚动模型和静态包容特性模型。
•
环模型
• 将轮胎简化为环模型有其结构上的背轮胎是由高强度周向布置的带束和子午线方向布置的胎 体构成。因此作为一种近似，可将其简化为弹性基础上的圆环进行分析。其中 环代表胎冠部分，弹性基础(由径向和周向弹簧代表)代表胎侧和充气效应。圆 环和刚性轮辋之间由弹簧连接。轮胎的面内动力学特性就可以借助这种模型来 进行分析。
有限元模型
• 有限元模型基于对轮胎结构的详细描述，使用时具 有很高的精度。这类模型具有相当多的自由度，计 算时间长且占用很大的计算资源。通常只用于轮胎 设计而不用于车辆动力学研究。 随着计算机硬件的发展，很多学者和公司展开了这 方面的研究；张威利用ABAQUS建立了300自由度的 有限元环模型，对轮胎的静态包容特性进行了深入 研究。密歇根大学和Ford汽车公司联合开发了三维 的用于车辆耐久性仿真的简化有限元轮胎模型。该 模型使用 ABAQUS 作为求解器，对于把有限元模型 用于车辆动力学仿真提出了新的思路。预先计算出 给定胎压下作用在胎侧上的力和力矩幵做成表格， 从而避免了轮胎分析时计算胎侧响应，大大提高了 计算效率。
汽车轮胎完整ppt课件
94
670
85
515
95
690
.
25
<主要摘录轿车用轮胎所表示的LI>
车速范围（速度记号）和速度
什么是车速范围？ 使用轮胎时能够达到的最高速度用速度记号（车速范围）在该轮胎上表示。
速度记号
速度 （㎞/h）
A1
5
A2
10
A3
15
A4
20
A5
25
A6
30
A7
35
A8
40
速度记号
速度 （㎞/h）
速度记号
方向性和非对称性花纹
ＲＯＴＡＴＩＯＮ （
ＩＮ ＯＵＴ
）
ＲＯＴＡＴＩＯＮ
（ ＩＮ ＯＵＴ ）
印刻有方向性胎面花纹的轮胎， 用显示旋转方向的 “ ROTATION” 字 样 和 箭 头 来 表示。
这是能够起到排水效果并且运 动性能优越的花纹。
变化内侧和外侧的胎面花纹、 提高综合性能的轮胎用显示非 对称性花纹的文字和标记来表 示。
27
5．轮胎的特性
.
28
轮胎的静态特性
让充气的轮胎承重时，轮胎会发生“弯曲”。 这种弯曲有纵向弯曲、边部弯曲、横向弯曲3种，是轮胎功能所必不可缺的要素。
纵向弯曲
纵向承重
边部弯曲
纵向承重
横向弯曲
纵向承重
纵
向 弯
气压
曲
气压
横向承重
是指从纵向承重时的竖直方向 上的弯曲。
承重增大时，弯曲与承重成比 例变大。
负荷指数
速度记号 轮胎用途标记
（单轮/双轮）
（轻型货车）
小型货车用高浮渡性子午线轮胎的表示例
31×10.50
子午线轮胎设计的基本理论.ppt
图1 轮胎断面内轮廓示意图
r k胎腔里半径； rc胎腔轮辋点半径； a椭圆内轮廓曲线径向半径； b轴向半径；c轮辋宽度之； rm椭圆断面水平轴半径； g(s) 带束层内压分担率； bD带束层支撑宽度之半； RD带束层支撑宽度边缘点半； P充气内压； N胎体帘线总根数； Tb带束层周向内压总应力； TB钢丝圆周向内压总压力； TC胎体单根帘线张力。
B 圆环梁 T 弹性体 C 弹簧 D 刚性圆板
图1-1 圆环梁模型
一、轮胎结构的力学模型
(2).帘线—网络模型
a.内压仅由骨架材料帘线来承担
图1－2 帘线-网络模型
一、轮胎结构的力学模型
b.应力
s t p
Rs Rt
s
p RR2 Rm2
2RR cos
式中： s
为轮胎子午方向应力；
为轮胎圆周方向应力；
TB
P 2
rk2 rm2
结合（2-1），可得：
rk2 – rm2 = S0
（2-3）
三、子午胎箍紧系数的计算
1. 箍紧系数的定义
K HH' H
H----无带束层充气轮胎断面高度(按胎体第一层帘 布计)； H’----有带束层充气轮胎断面高度。
三、子午胎箍紧系数的计算
2.无带束子午胎平衡轮廓的一个几何特征
I 11 I 12 I 13
M
I 22
I
23
I 33
(g).非线性方程组
KT R 0
Dr
d d
二、建立在椭圆曲线基础上的薄膜网络模型
1.基本假设
(1)充气胎轮辋点以上的断面内周长l0在变形中恒定不变； (2)充气胎断面内轮廓曲线在变形前后均可用椭圆弧描述。
第一章 轮胎模型ppt课件
FY
e
e—轮胎 拖距。
轮胎拖距 变大
车轮静止时 受到侧向力
定义：
车轮运动时受到侧 向力
M（z 侧向FY力e 较小）
车轮运动时受到侧向 力
（侧向力较大） 9
1.1轮胎特性基本概念
（四）回正力矩MZ
思考：当轮胎 受到很大的侧 向力时，轮胎 拖距会怎么变 化？
滑移区
FY
e
附着
轮胎拖距
区
反而变小
车轮运动时受到侧向力（侧向力很大）
思考：理论模型的求解步骤？
19
1.2轮胎纵滑和侧滑下的简化模型
1.2.3两种特殊载荷分布函数下的轮胎模型
（一）均匀分布载荷u 1
1）起滑点条件：
1/ u*
u* 2
2）接地印迹无滑移的情况：
Fx x
Fy
y
Mz
Mz
/ Fza
Fy
Dx
轨迹?
o
5)yb的数值
滑移 区
V
B
yb
C
a
2a x
对应原来的O 14
1.2轮胎纵滑和侧滑下的简化模型
1.2.2简化模型的推导
（一）任意点的变形应力方程
y
1）变形方程
附着
x Sb x 1 Sb Sx x y xtg / 1 Sb Sy x
行驶方 向
区 qy q
行驶方 向
2）侧向力和纵向力
Fx F x / x / 4 u*2 1 m0 / 2x /
A Fy F y /
y / 4 u*2 1 m0 / 2 y /
车轮轮胎以及轮胎力学.ppt
10
轮胎
轮胎的侧偏特性
轮胎的侧偏现象
汽车在行驶过程中，由于路面的侧向倾斜、侧向 力或者在作曲线行驶时离心力的作用下，车轮中心沿y 轴方向将作用有侧向里Fy，相应的在地面上产生地面 侧向反作用力Fy，Fy称为侧偏力。由于轮胎存在侧向 弹性，轮胎的行驶方向将偏离轮胎平面的方向。该现 象称为侧偏现象。
2024/10/10
8
轮胎的分类
低断面轮胎的优点：
低断面轮胎又称扁平化轮胎。随着人们对汽车驾 驶性能的的要求和对高性能轮胎的要求越来越高，轮 胎的扁平率就越来越小。
低断面轮胎的优点主要有：
1、低断面轮胎的轮胎胎面宽平，接地面积大，侧 偏刚度大。
2、滚动阻力小。在断面宽相同的条件下，扁平率 低的轮胎由于侧偏刚度大，因而滚动阻力小。
2024/10/10
16
轮胎的侧偏特性
影响轮胎侧偏特性的主要因素
1、轮胎的结构 子午线轮胎的接地面积比斜交轮胎的接地面积宽， 因此子午线轮胎的侧偏刚度一般较高。 扁平率越低的轮胎，侧偏刚度也越大。
2024/10/10
17
轮胎的侧偏特性
影响轮胎侧偏特性的主要因素
2、轮胎的垂直载荷 随着作用在轮胎上的载荷的增加，整个轮胎的刚 度也将发生变化，轮胎的侧偏刚度将增大。但垂 直载荷过大时，轮胎与地面接触区的压力变得极 不均匀，轮胎的侧偏刚度反而有所减小。
3、附着性能好，散热好，高速行驶稳定性好。
2024/10/10
9
轮胎的标记方法
目前，我国充气轮胎的规格标记一般采用英制表示。 轿车轮胎规格表示方法：
165/60 R 14 75 T
速度级别 负荷指数 轮辋名义直径 子午线结构代号 轮胎名义高宽比（×100%=扁平率）
轮胎模型 PPT课件
• 所有Adams软件中的.xml路面文件；所有的 Simpack™ 路面 模型 ；所有由TYDEX/STI给出的标准道路格式文件；IPG路 面（ IPG汽车公司提供的）；URM道路（利用简单的程序编 程的道路模型）；用户自定义的模型 。
• FTire是高分辨率物理轮胎模型，需要每秒数百万次评价路 面，为了实现空间和时间分辨率，路面模型选择很重要。 RGR路面（规则的栅格路面）是一个高分辨率的路面模型， 它采用等距网格避免寻找三角单元的节点，可选带有弧形中 心线，是特别适合以满足需求的效率，准确性和灵活性的路 面模型。因此，除了简单的几何参数的障碍路面模型，RGR 路面是FTire的首选路面描述方法。
• 5）Fiala模型 是弹性基础上的梁模型，不考虑外倾和松弛长 度。当不把内倾角作为主要因数且把纵向滑移和横向滑移分 开对待的情况下，对于简单的操纵性分析可得到合理的结果。
• 适用范围：有效频率到0.5Hz，可以用于二维和三维路面， 当与2D路面作用时是点接触；当与3D路面作用时，等效贯 穿体积的方法来计算垂直力。
二维路面、三维路面，还支持3D三角网格路面；RGR路面 文件（规则的栅格路面）；所有COSIN/ev 路面模型，包括 大量的被参数化的障碍定义的路面文件、滚筒的旋转鼓路 面和空间的试验场地 。 • 这些路面模型可在所有环境中的支持FTire ，且不需要单独 的许可证。
• 以下的路面模型需要各自软件的安装环境和许可证
5.80 MB 5.91 MB
0.21 s
0.28 s
•相对于不规则三角网格路面，RGR道路提供大量和可扩展 的减少文件大小，减小内存的需求，减少文件加载时间和 CPU评价的时间。
• FTire提供了一个辅助程序FTire/roadtools工具箱来产生， 分 析 和 处 理 所 有 的 道 路 文 件 ， 包 括 RGR 路 面 模 型 。
• FTire是高分辨率物理轮胎模型，需要每秒数百万次评价路 面，为了实现空间和时间分辨率，路面模型选择很重要。 RGR路面（规则的栅格路面）是一个高分辨率的路面模型， 它采用等距网格避免寻找三角单元的节点，可选带有弧形中 心线，是特别适合以满足需求的效率，准确性和灵活性的路 面模型。因此，除了简单的几何参数的障碍路面模型，RGR 路面是FTire的首选路面描述方法。
• 5）Fiala模型 是弹性基础上的梁模型，不考虑外倾和松弛长 度。当不把内倾角作为主要因数且把纵向滑移和横向滑移分 开对待的情况下，对于简单的操纵性分析可得到合理的结果。
• 适用范围：有效频率到0.5Hz，可以用于二维和三维路面， 当与2D路面作用时是点接触；当与3D路面作用时，等效贯 穿体积的方法来计算垂直力。
二维路面、三维路面，还支持3D三角网格路面；RGR路面 文件（规则的栅格路面）；所有COSIN/ev 路面模型，包括 大量的被参数化的障碍定义的路面文件、滚筒的旋转鼓路 面和空间的试验场地 。 • 这些路面模型可在所有环境中的支持FTire ，且不需要单独 的许可证。
• 以下的路面模型需要各自软件的安装环境和许可证
5.80 MB 5.91 MB
0.21 s
0.28 s
•相对于不规则三角网格路面，RGR道路提供大量和可扩展 的减少文件大小，减小内存的需求，减少文件加载时间和 CPU评价的时间。
• FTire提供了一个辅助程序FTire/roadtools工具箱来产生， 分 析 和 处 理 所 有 的 道 路 文 件 ， 包 括 RGR 路 面 模 型 。
第一章轮胎模型20100312
目录1.1 轮胎侧偏特性介绍 (1)1.2 轮胎纵滑与侧滑下的简化理论模型 (1)1.2.1轮胎坐标系 (1)1.2.2 理论模型推导 (2)1.2.2.1 接地印迹不存在滑移的情况 (4)1.2.2.2 接地印迹存在滑移的情况 (6)1.2.2.3 两种特殊载荷分布函数下的轮胎模型 (9)1.3 轮胎侧偏特性的半经验模型 (12)1.3.1“统一模型”(Unitire Model) (13)1.3.2“魔术模型”（Magic Formula Tire Model） (14)1.4 轮胎的“环模型” (16)1.4.1坐标系、位移和应变 (17)1.4.1.1 坐标系的建立 (17)1.4.1.2 任意点的位移 (18)1.4.1.3 应变－位移关系 (19)1.4.2动力学方程 (23)1.4.2.1 哈密尔顿原理 (23)1.4.2.2 轮辋－轮胎系统的动能 (23)1.4.2.3 非保守力做的功 (24)1.4.2.4保守力做的功 (26)1.4.2.5 环模型的动力学模型 (28)1.4.2.6 复习－复合函数的变分 (29)1.5 基于环模型的“swift模型” (30)简单说明轮胎分析对车辆动力学特性研究中的作用1.1 轮胎侧偏特性介绍（引入为何要介绍复杂的轮胎模型）1、先介绍为何轮胎在车辆动力学特性分析中的重要作用车辆受到的外力，除了空气阻力和重力外，其它的力都通过轮胎作用于车辆，因此轮胎的特性，很大程度上影响着外力对车辆的作用结果，轮胎好比人脚上所穿的鞋，鞋的特性影响着人的行走效果，例如，不能在该穿跑步鞋的时候穿拖鞋。
2、本科阶段所学的知识太过简化，没能反应出真实特性。
1.2 轮胎纵滑与侧滑下的简化理论模型1.2.1轮胎坐标系1、车轮平面，左边的图给出了车轮平面，即垂直于车轮旋转轴的轮胎中分平面；2、X轴，车轮平面与地面的交线，沿车辆前进方向为正向；3、坐标原点O ，X 轴与车轮旋转轴线在地面投影线的交点。
轮胎模型PPT课件
平顺性
悬架控制系统 的频率大于8Hz 耐久性
可用
可用
适合 适合 适合
可用
适合 适合 适合
可用
第14页/共23页
• FTire支持的四大类路面模型
• 几何简单障碍的路面模型，只需要几个精确参数（如： 正弦波路面、矩形凸块路面、折线路面、斜坡路面等）
• 合成伪随机数据，使用一维或二维动态滤波方法
• 测量的规则栅格数据的路面文件
第1页/共23页
• 一、轮胎模型简介 • 轮胎建模的方法分为三种： • 1）经验—半经验模型 针对具体轮胎的某一具体特性。
目前广泛应用的有Magic Formula公式和吉林大学郭 孔辉院士利用指数函数建立的描述轮胎六分力特性的统 一轮胎半经验模型UniTire，其主要用于车辆的操纵动 力学的研究。
• 轮胎是汽车重要的部件，它的结构参数和力学特性决 定着汽车的主要行驶性能。轮胎所受的垂直力、 纵向 力、 侧向力和回正力矩对汽车的平顺性、 操纵稳定 性和安全性起重要作用。
• 轮胎模型对车辆动力学仿真技术的发展及仿真计算结 果有很大影响，轮胎模型的精度必须与车辆模型精度 相匹配。因此，选用轮胎模型是至关重要的。由于轮 胎具有结构的复杂性和力学性能的非线性，选择符合 实际又便于使用的轮胎模型是建立虚拟样车模型的关 键。
• FTire是高分辨率物理轮胎模型，需要每秒数百万次评价 路面，为了实现空间和时间分辨率，路面模型选择很重要。 RGR路面（规则的栅格路面）是一个高分辨率的路面模 型，它采用等距网格避免寻找三角单元的节点，可选带有 弧形中心线，是特别适合以满足需求的效率，准确性和灵 活性的路面模型。因此，除了简单的几何参数的障碍路面 模 型 ， R G R 路 面 是 F T i r e 的第17首页/选共2路3页面 描 述 方 法 。
悬架控制系统 的频率大于8Hz 耐久性
可用
可用
适合 适合 适合
可用
适合 适合 适合
可用
第14页/共23页
• FTire支持的四大类路面模型
• 几何简单障碍的路面模型，只需要几个精确参数（如： 正弦波路面、矩形凸块路面、折线路面、斜坡路面等）
• 合成伪随机数据，使用一维或二维动态滤波方法
• 测量的规则栅格数据的路面文件
第1页/共23页
• 一、轮胎模型简介 • 轮胎建模的方法分为三种： • 1）经验—半经验模型 针对具体轮胎的某一具体特性。
目前广泛应用的有Magic Formula公式和吉林大学郭 孔辉院士利用指数函数建立的描述轮胎六分力特性的统 一轮胎半经验模型UniTire，其主要用于车辆的操纵动 力学的研究。
• 轮胎是汽车重要的部件，它的结构参数和力学特性决 定着汽车的主要行驶性能。轮胎所受的垂直力、 纵向 力、 侧向力和回正力矩对汽车的平顺性、 操纵稳定 性和安全性起重要作用。
• 轮胎模型对车辆动力学仿真技术的发展及仿真计算结 果有很大影响，轮胎模型的精度必须与车辆模型精度 相匹配。因此，选用轮胎模型是至关重要的。由于轮 胎具有结构的复杂性和力学性能的非线性，选择符合 实际又便于使用的轮胎模型是建立虚拟样车模型的关 键。
• FTire是高分辨率物理轮胎模型，需要每秒数百万次评价 路面，为了实现空间和时间分辨率，路面模型选择很重要。 RGR路面（规则的栅格路面）是一个高分辨率的路面模 型，它采用等距网格避免寻找三角单元的节点，可选带有 弧形中心线，是特别适合以满足需求的效率，准确性和灵 活性的路面模型。因此，除了简单的几何参数的障碍路面 模 型 ， R G R 路 面 是 F T i r e 的第17首页/选共2路3页面 描 述 方 法 。
《轮胎专题培训》课件
轮胎标识
在轮胎上通常会有一些标识，如品牌标志、生产日期、DOT（美国交通部认证）号码等。这些标识对于消费者了 解轮胎信息和使用安全非常重要。
02
轮胎使用与保养
轮胎的安装与拆卸
安装轮胎
选择合适的轮胎，检查轮毂是否 清洁，将轮胎放置在轮毂上，使 用适当的轮胎工具按照规定的方 向和顺序固定轮胎螺丝。
拆卸轮胎
型轮胎和SUV轮胎。
中国轮胎市场现状与发展趋势
现状
中国是全球最大的轮胎生产国和消费国，国内市场存在激烈的竞争。
发展趋势
随着汽车市场的持续增长和消费者对高品质轮胎的需求增加，中国轮胎市场仍有很大的 发展空间。
轮胎行业新技术与新材料的应用
新技术
智能轮胎、可再生资源在轮胎制造中的 应用、3D打印技术在轮胎设计中的应用 等。
之一。
耐磨损性能
轮胎的耐磨性能决定了其使用寿命 ，耐磨性能好的轮胎能够减少因磨 损造成的爆胎、失控等安全隐患。
抗冲击性能
轮胎能够承受来自路面的冲击和振 动，保持车辆行驶的稳定性和舒适 性，抗冲击性能是评价轮胎安全性 能的重要指标之一。
轮胎的操控性能与行驶稳定性
操控性能
轮胎的操控性能决定了汽车的行驶稳定性和转向响应，操控性能好的轮胎能够提 高驾驶者的操控信心和安全性。
胎表面，确保没有明显的损伤和老化。
轮胎漏气与爆胎
总结词
轮胎漏气与爆胎是紧急情况，需要驾驶员立即采取措 施。
详细描述
轮胎漏气可能是由于被钉子等尖锐物体扎破或气瓶老化 造成的，而爆胎则是由于轮胎内部气压过高或过低、轮 胎质量差、行驶中受到强烈冲击等原因引起的。在发生 漏气或爆胎时，驾驶员应保持冷静，控制好方向盘和刹 车，尽量将车辆停放在安全的地方。为了预防漏气和爆 胎，驾驶员应定期检查轮胎气压和磨损情况，确保轮胎 气压在规定范围内，同时避免长时间行驶在恶劣路况下 。
在轮胎上通常会有一些标识，如品牌标志、生产日期、DOT（美国交通部认证）号码等。这些标识对于消费者了 解轮胎信息和使用安全非常重要。
02
轮胎使用与保养
轮胎的安装与拆卸
安装轮胎
选择合适的轮胎，检查轮毂是否 清洁，将轮胎放置在轮毂上，使 用适当的轮胎工具按照规定的方 向和顺序固定轮胎螺丝。
拆卸轮胎
型轮胎和SUV轮胎。
中国轮胎市场现状与发展趋势
现状
中国是全球最大的轮胎生产国和消费国，国内市场存在激烈的竞争。
发展趋势
随着汽车市场的持续增长和消费者对高品质轮胎的需求增加，中国轮胎市场仍有很大的 发展空间。
轮胎行业新技术与新材料的应用
新技术
智能轮胎、可再生资源在轮胎制造中的 应用、3D打印技术在轮胎设计中的应用 等。
之一。
耐磨损性能
轮胎的耐磨性能决定了其使用寿命 ，耐磨性能好的轮胎能够减少因磨 损造成的爆胎、失控等安全隐患。
抗冲击性能
轮胎能够承受来自路面的冲击和振 动，保持车辆行驶的稳定性和舒适 性，抗冲击性能是评价轮胎安全性 能的重要指标之一。
轮胎的操控性能与行驶稳定性
操控性能
轮胎的操控性能决定了汽车的行驶稳定性和转向响应，操控性能好的轮胎能够提 高驾驶者的操控信心和安全性。
胎表面，确保没有明显的损伤和老化。
轮胎漏气与爆胎
总结词
轮胎漏气与爆胎是紧急情况，需要驾驶员立即采取措 施。
详细描述
轮胎漏气可能是由于被钉子等尖锐物体扎破或气瓶老化 造成的，而爆胎则是由于轮胎内部气压过高或过低、轮 胎质量差、行驶中受到强烈冲击等原因引起的。在发生 漏气或爆胎时，驾驶员应保持冷静，控制好方向盘和刹 车，尽量将车辆停放在安全的地方。为了预防漏气和爆 胎，驾驶员应定期检查轮胎气压和磨损情况，确保轮胎 气压在规定范围内，同时避免长时间行驶在恶劣路况下 。
轮胎模型及在车辆仿真中的应用
y l x l x 0
2 2 F x dF d
2 dF d
1 V s Vsxn s sx 1 Tx s 1 Vsy s Vsyn s 1 Ty s
2.1 UniTire轮胎模型
轮胎ISO-C和ISO-W坐标系
9
2. 操纵性轮胎模型及应用
2.1 UniTire轮胎模型
自由半径 R0 负载半径 Rl
Fz Vx Rl A
Fz e
R0 2b Re C B 2a
滚动半径 Re 纯滚动时：
Re
Vx
10
2. 操纵性轮胎模型及应用
2.1 UniTire轮胎模型
统一滑移率定义：
Sx
Sy
无量纲滑移率定义：
Vx Re Re
Vy
S x (,)
S y (,)
Re
KxSx x x Fz K y S y y y Fz
2 2 x y
无量纲轮胎力定义： Fx
轮向 油门 制动 离合器 变速杆
6n个 轮胎运动
n个
轮胎
6n个 轮胎 力
轮胎 附加 运动
汽车 m个 刚体
气动 反馈 6m个 运动参数
弹性耦合 几何耦合
3
1. 轮胎模型简介
轮胎模型分类： （1）操纵性分析用轮胎模型： Handling Tire Model, 0.5~1Hz以下。 （2）乘适性分析用轮胎模型： Ride & Comfort Tire Model, 8~15Hz以下。 （3）耐久性分析用轮胎模型： Durability Tire Model, 15Hz以上。
2 2 F x dF d
2 dF d
1 V s Vsxn s sx 1 Tx s 1 Vsy s Vsyn s 1 Ty s
2.1 UniTire轮胎模型
轮胎ISO-C和ISO-W坐标系
9
2. 操纵性轮胎模型及应用
2.1 UniTire轮胎模型
自由半径 R0 负载半径 Rl
Fz Vx Rl A
Fz e
R0 2b Re C B 2a
滚动半径 Re 纯滚动时：
Re
Vx
10
2. 操纵性轮胎模型及应用
2.1 UniTire轮胎模型
统一滑移率定义：
Sx
Sy
无量纲滑移率定义：
Vx Re Re
Vy
S x (,)
S y (,)
Re
KxSx x x Fz K y S y y y Fz
2 2 x y
无量纲轮胎力定义： Fx
轮向 油门 制动 离合器 变速杆
6n个 轮胎运动
n个
轮胎
6n个 轮胎 力
轮胎 附加 运动
汽车 m个 刚体
气动 反馈 6m个 运动参数
弹性耦合 几何耦合
3
1. 轮胎模型简介
轮胎模型分类： （1）操纵性分析用轮胎模型： Handling Tire Model, 0.5~1Hz以下。 （2）乘适性分析用轮胎模型： Ride & Comfort Tire Model, 8~15Hz以下。 （3）耐久性分析用轮胎模型： Durability Tire Model, 15Hz以上。
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轮胎模型及在车辆仿真中的应用
20
2. 操纵性轮胎模型及应用
2.1 UniTire轮胎模型
考虑转偏时的修正
yc
yw
zw
zc
sin xc
xw
oc
ow o
轮胎转偏与侧倾的关系
轮胎模型及在车辆仿真中的应用
21
2. 操纵性轮胎模型及应用
2.1 UniTire轮胎模型
考虑转偏时的修正
定义转偏率：
Re
Fy
1
F
-1
0
1
Fx
Fx Fx x Fz
Fy
Fy
y Fz
-1
摩擦圆概念 F Fx2 Fy2
轮胎模型及在车辆仿真中的应用
15
2. 操纵性轮胎模型及应用
2.1 UniTire轮胎模型
D x n D x 0 D e e D 1 x d D p 2 d 2 D e
d 2x 2y0
y 0 :轮胎在纯侧偏时的无量纲侧向滑移率 D x 0 :纯侧偏时滑移率为零时的回正力臂
D e :纯侧偏时滑移率为无穷大时的回正力臂
轮胎模型及在车辆仿真中的应用
16
2. 操纵性轮胎模型及应用
2.1 UniTire轮胎模型
纵滑-侧偏联合工况下回正力矩的计算
yw
Fx Yc
X
c
Fx K xc
轮胎ISO-C和ISO-W坐标系
轮胎模型及在车辆仿真中的应用
9
2. 操纵性轮胎模型及应用
2.1 UniTire轮胎模型
Fz R0
Vx
Rl
Fz e
Re
A CB
自由半径 R 0 负载半径 R l 滚动半径 R e
纯滚动时：
2a
2b
Re
Vx
轮胎模型及在车辆仿真中的应用
10
2. 操纵性轮胎模型及应用
2.1 UniTire轮胎模型
F ,Fx , F y
1
F
1
ex p(
E1
2
(
E12
1 12
) 3
)
0 1
c
, x , y
轮胎模型及在车辆仿真中的应用
12
2. 操纵性轮胎模型及应用
2.1 UniTire轮胎模型 Dx Dx( ) ( Dx0 De )exp(D1 D2 2 ) De
轮胎模型及在车辆仿真中的应用
13
2. 操纵性轮胎模型及应用
2.1 UniTire轮胎模型 稳态纵滑-侧偏轮胎模型
两个基本关系式——之一：
F 1 e x E 1 p 2 E 1 2 1 1 3 2
0 0E10.5 0F1
轮胎模型及在车辆仿真中的应用
14
2. 操纵性轮胎模型及应用
2.1 UniTire轮胎模型
F
x
F
x
F
y
F
y
统一滑移率定义：
Sx
Vx Re Re
Sx(,)
Sy
Vy Re
Sy (,)
无量纲滑移率定义：
x
K xS x xFz
y
K
yS y yFz
2x 2y
无量纲轮胎力定义：
Fx
Fx
x Fz
Fy
Fx y Fz
F
轮胎模型及在车辆仿真中的应用
11
2. 操纵性轮胎模型及应用
2.1 UniTire轮胎模型
侧倾滑移率 ：
Sr sin
由侧倾引起的侧向附加滑移率：
Syn
Ky Ky
S
Ky sin
Ky
K y ：轮胎的侧倾刚度
考虑到侧倾后的总的侧向滑移率：
SynSyn0Syn
S yn 0
Vy
Re
轮胎模型及在车辆仿真中的应用
19
2. 操纵性轮胎模型及应用
2.1 UniTire轮胎模型
无量纲侧倾附加回正力矩：
路面所能提供的最大侧倾附加回正力矩：
6
提纲
n 轮胎模型简介 n 操纵性轮胎模型及应用 n 耐久性轮胎模型及应用 n 轮胎试验测试设备
轮胎模型及在车辆仿真中的应用
7
2. 操纵性轮胎模型及应用
n UniTire轮胎模型 n Magic Formula轮胎模型（PAC89）
轮胎模型及在车辆仿真中的应用
8
2. 操纵性轮胎模型及应用
2.1 UniTire轮胎模型
由转偏引起的滑移率：
S yn
a 3
定义转偏回正刚度 K m
M z*nK m SK m
考虑到转偏后总的侧向滑移率：
Syn Sy0 nSy n Sy nV R yeK K y y si na 3
m
M
* zn
M zm
轮胎模型及在车辆仿真中的应用
22
2. 操纵性轮胎模型及应用
2.1 UniTire轮胎模型
Y
c
Fy K yc
ow
Xc
Fy
xw
M z F yX c F xY c F yD xn
轮胎模型及在车辆仿真中的应用
17
2. 操纵性轮胎模型及应用
2.1 UniTire轮胎模型
考虑侧倾的修正
zபைடு நூலகம்
yw
y
M z
z
yw
xw
轮胎纯侧倾工况示意图
轮胎模型及在车辆仿真中的应用
18
2. 操纵性轮胎模型及应用
2.1 UniTire轮胎模型
极限下的修正
Fy
Fx K xSx Fy K y S y
F Kx Ky
Fx K xSx
Fy
KySy
Fx Sx Fy S y
F Fx K xSx Fy K y S y
M z 1 e x m E m p 2 m E m 2 1 1 3 m 2 M zm 1 2F z x 2b2y 2a2
m
Km Mzm
sin
K m ：侧倾回正刚度
侧倾引起的附加回正力矩 ：
Mz sMzMzm
s 1F2
Y H Yc K FyycY K FyycH M z F yX c F x Y c F yD x M z
Ride & Comfort Tire Model, 8~15Hz以下。 （3）耐久性分析用轮胎模型：
Durability Tire Model, 15Hz以上。
轮胎模型及在车辆仿真中的应用
4
1. 轮胎模型简介
ADAMS中的轮胎模型
轮胎模型及在车辆仿真中的应用
5
1. 轮胎模型简介
轮胎模型及在车辆仿真中的应用
提纲
n 轮胎模型简介 n 操纵性轮胎模型及应用 n 耐久性轮胎模型及应用 n 轮胎试验测试设备
轮胎模型及在车辆仿真中的应用
1
1. 轮胎模型简介
轮胎模型在车辆仿真中的地位与作用
驾驶员操作
轮胎动力学
车辆运行姿态变化 AYC
M
TCS
轮胎运动特性变化 （纵滑、侧偏、侧倾、垂直载荷等）
轮胎模型及在车辆仿真中的应用
2
1. 轮胎模型简介
操纵 指令
轮向 油门 制动 离合器 变速杆
6n个 轮胎运动
n个
轮胎
轮胎
附加
运动 弹性耦合
风扰
6n个 轮胎 力
汽车 m个 刚体
空气六分力
气动 反馈
6m个 运动参数
几何耦合
轮胎模型及在车辆仿真中的应用
3
1. 轮胎模型简介
轮胎模型分类： （1）操纵性分析用轮胎模型：
Handling Tire Model, 0.5~1Hz以下。 （2）乘适性分析用轮胎模型：