轮胎稳态模型的分析综述

MF-SWIFT和FTire轮胎模型在耐久载荷分析中的应用王大伟，刘立刚，胡竞泛亚汽车技术中心有限公司【摘要】利用仿真分析的手段进行整车动态载荷预测，能大大缩短整车开发周期降低开发成本，适用于中高频分析的高精度轮胎模型对提升载荷预测结果的可靠性至关重要，本文介绍了两种用于载荷分析的主流轮胎模型：MF-SWIFT和FTire，并基于多体动力学软件Motion View，使用两种轮胎模型进行典型动载工况：Pothole(方坑)的仿真分析，将仿真结果与实车测试结果进行对比，验证比较两种轮胎模型在动态载荷分析领域的预测能力。

【关键词】轮胎模型；耐久载荷；FTire；MF-SWIFTThe application of MF-SWIFT and FTire in vehicle durabilityload simulationWANG DAWEI LIU LIGANG HU JINGPan Asia Technical Automotive Center C o., LtdAbstract: Utilizing prototype method to predict vehicle dynamic load will shorten development period and cut down the cost. High precision tire model plays a very important role in enhancing the reliability of simulation result. Based on the MBD software, Motion View, MF-SWIFT and FTire model were used to predict pothole dynamic load in this paper. The results were compared with RLDA, to verify the capability of the 2 tire models in durability load domain.Key words: Tire model; Durability load; FTire; MF-SWIFT1 前言为缩短整车开发周期降低开发成本，当前零部件疲劳、强度分析的载荷输入多采用多体动力学仿真分析的方法获得。

识别通过完整的汽车轮胎模型参数的实验测试个别轮胎模型参数通常来自昂贵的组件室内实验室检测结果的鉴定程序最小化误差对力和滑动测量。

这些参数被转移到车辆模型在设计阶段使用,模拟车辆处理的行为。

方法旨在识别魔法Formula-Tyre(MF-Tyre)模型系数的每个轮胎纯垄断条件下只基于测量机上进行的车辆(车辆侧滑角、偏航率、横向加速度,速度和引导角)在标准处理演习(step-steers)而不是提出了。

因此生成的轮胎模型垂直荷载包括依赖和隐式补偿悬架几何和遵从性(即。

、缩放因素列入确定MF系数)。

全球数量的测试(室内和室外)描述所需轮胎用于处理模拟从而可以减少。

提出的方法是由三个后续步骤。

在第一阶段,轴的轮胎的平均MF系数和松弛长度是通过扩展卡尔曼滤波器来确定的。

然后在每个轮胎垂直载荷和滑动角估计。

这两个步骤的结果作为输入到最后阶段,为每个单独的轮胎,MF-Tyre模型系数约束极小化方法来确定的。

识别过程的结果与实验数据相比,收集对运动车辆配备不同轮胎的前方和后方轴与测力的检测中心测量轮胎接触部队。

因此,直接测量和估计接触部队之间的匹配可以执行,显示成功的轮胎模型识别。

进一步验证结果,确定轮胎模型也与实验室测试相同的轮胎。

良好的协议已经观察到悬挂合规的后胎可以忽略不计,而前面轮胎数据后才具有可比性包括暂停合规补偿术语识别过程。

1介绍数学模型模拟乘客的处理行为，汽车在设计阶段广泛应用评价的影响，新的结构方案和控制系统。

在这种类型的模型不确定性的主要来源在于轮胎路面，相互作用的非线性依赖转弯的几个变量，如纵向滑移力，滑移角，外倾角，垂直载荷，轮胎的压力和磨损，附着条件。

用于处理模拟最常用的轮胎模型是Pacejka轮胎模型1 MF。

这是一个经验模型；即它是一种方便的解析公式，插值测量轮胎数据而不是轮胎结构建模本身。

因此，大量的实验室测试需要正确识别对MF模型的解析公式的系数任何工作条件。

此外为了考虑到不可避免的差异实验室和坚持的道路条件和悬浮elastokinematic行为几何和依从性，一组标度因子的引入魔术公式轮胎MF轮胎模型1。

汽车轮胎六分力特性预测研究进展卢　荡，夏丹华*（吉林大学 汽车工程学院，吉林 长春 130025）摘要：回顾汽车轮胎六分力测试技术和汽车轮胎模型及预测研究的发展，介绍和评述了轮胎六分力的建模方法和预测机理，总结了轮胎六分力特性预测的核心问题和发展方向。

不同负荷条件下的轮胎纯侧偏或纯纵滑六分力特性预测，以及基于纯工况试验数据预测复合滑移特性已经取得一些研究成果，但模型预测范围和精度均有待提升；具有预测能力的轮胎模型可减少试验量，在产品开发效率和成本控制上均具有应用前景；高精度、高计算效率和低成本、短周期，以及可反映设计参数变化的轮胎模型研究是模型发展的重要方向。

关键词：汽车轮胎；六分力；测试技术；模型；预测中图分类号：TQ336.1 文章编号：1006-8171（2021）03-0185-05文献标志码：A DOI ：10.12135/j.issn.1006-8171.2021.03.01851888年，邓禄普发明了充气轮胎。

之后，汽车的发明使充气轮胎得到广泛的应用与发展。

当汽车成为轮胎的目标市场后，从起初的安全性到轮胎力对于汽车操纵稳定性及平顺性的重要性，汽车轮胎的相关研究逐渐受到重视[1-6]。

美国Smithers 公司Potting 教授明确提出：“轮胎六分力[7]测试是打开通往车辆动力学研究大门的钥匙”。

2012年前后，中国自主品牌汽车及轮胎行业意识到正向开发过程中轮胎力学特性的重要性，中策橡胶集团有限公司和安微佳通轮胎有限公司率先引进了美国MTS Flat -trac CT 型六分力测试设备，之后中国汽车技术研究中心、中国第一汽车集团有限公司等又陆续引进了10余台。

据调研，国内部分轮胎企业甚至购置了两台六分力试验机。

这说明轮胎六分力对于汽车及轮胎开发具有重要的意义，但同时说明了轮胎模型过于依赖大量的六分力试验数据。

现阶段，轮胎六分力测试及建模主要存在如下问题。

（1）经验或半经验轮胎模型对试验数据需求量大，试验开发任务量大，试验周期长、成本高。

MF-SWIFT和FTire轮胎模型在耐久载荷分析中的应用王大伟，刘立刚，胡竞泛亚汽车技术中心有限公司【摘要】利用仿真分析的手段进行整车动态载荷预测，能大大缩短整车开发周期降低开发成本，适用于中高频分析的高精度轮胎模型对提升载荷预测结果的可靠性至关重要，本文介绍了两种用于载荷分析的主流轮胎模型：MF-SWIFT和FTire，并基于多体动力学软件Motion View，使用两种轮胎模型进行典型动载工况：Pothole(方坑)的仿真分析，将仿真结果与实车测试结果进行对比，验证比较两种轮胎模型在动态载荷分析领域的预测能力。

【关键词】轮胎模型；耐久载荷；FTire；MF-SWIFTThe application of MF-SWIFT and FTire in vehicle durabilityload simulationWANG DAWEI LIU LIGANG HU JINGPan Asia Technical Automotive Center C o., LtdAbstract: Utilizing prototype method to predict vehicle dynamic load will shorten development period and cut down the cost. High precision tire model plays a very important role in enhancing the reliability of simulation result. Based on the MBD software, Motion View, MF-SWIFT and FTire model were used to predict pothole dynamic load in this paper. The results were compared with RLDA, to verify the capability of the 2 tire models in durability load domain.Key words: Tire model; Durability load; FTire; MF-SWIFT1 前言为缩短整车开发周期降低开发成本，当前零部件疲劳、强度分析的载荷输入多采用多体动力学仿真分析的方法获得。

基金项目:国家自然基金项目(50775162)收稿日期:2008-01-14 修回日期:2008-01-16第26卷 第2期计 算 机 仿 真2009年2月文章编号:1006-9348(2009)02-0274-04轮胎均匀磨损建模与仿真董保利,左曙光,吴旭东(同济大学汽车学院,上海 201804)摘要:建立了轮胎均匀磨损模型并进行了仿真。

在已有轮胎刷子模型的基础上建立轮胎接地模型,和轮胎运动模型结合起来,建立了可预测轮胎均匀磨损的稳态模型。

磨损量是表征轮胎磨损程度的关键指标,通过分析从能量的角度对磨损量进行了初步估算。

轮胎磨损模型主要考虑了轮胎力学特性,通过仿真分析了纵向力、侧向力和侧偏角对磨损量的影响趋势,得出了应着重于轮胎侧向力学特性来控制轮胎磨损量的结论,因此对车轮定位参数优化能更好地减少轮胎磨损。

所建模型有利于进一步研究轮胎瞬态磨损和偏磨损。

关键词:汽车工程;轮胎模型;均匀磨损;轮胎力学中图分类号:U463 34 文献标识码:AM odeli ng and Si m ulation of E ven T i reW earDONG Bao-l,i Z UO Shu-guang ,WU Xu-dong(D epart ment o fV eh i c le Eng i neer i ng ,T ong ji U nivers it y ,Shangha i 201804,Chi na)AB STRACT :A tire m ode l was established and si m ulated for even tire wear here .W ith a co m bi nation of ti re rolling m ode l and tire contact mode,l a nove l emp irical model w as deve l oped to pred i ct tire wear .On l y steady-state even tire w ear w as taken i nto account here .A s a key para m eter to descr i be tire wear ,the ti re wear a m ount was calcu lated in t he v ie w of ene rgy .T he tire w ear mode l considered the tire m echan i cs cha racte r var i ation .T he e ffects o f latera l force ,l ong i tudi na l force and slip ang le on t he w ear a m ount were si m ulated then .T he change o f diff e rent para m eters affected the w ear a m ount accordi ng l y .It s conc l uded that the l a teral tire m echanics shou l d be emphasized fi rstl y to contro l tire w ear .So the opti m i zati on of whee l a li gn m ents cou l d reduce tire w ear effec tive l y .The syste m can he l p to analyze the transi entw ear and uneven w ea r .Furthermo re ,a new way to i ntegrate the l ong it udi na,l late ra l and ve rtica l m oti on was obtai ned .K EY W ORDS :A uto m otive eng i neering ;T i re mode;l Even w ear ;T ire m echan i cs1 引言现代社会对轮胎在环保方面提出了很高的要求,因此需要对轮胎磨损进行深入研究。

146 橡　胶　工　业2019年第66卷轮胎模具上盖的力学性能分析胡海明，王沙沙（青岛科技大学机电工程学院，山东青岛266061）摘要：通过对硫化时的轮胎模具上盖进行受力分析，并根据弹塑性力学薄板计算理论，建立上盖受力简化力学模型。

利用有限元模拟分析不同结构形式对轮胎模具1188壳体上盖应力和应变的影响。

结果表明：增大上盖闭滑板面积可使上盖应力和应变减小；当上盖及上侧板为整体式结构且均采用Q235钢时，上盖的应力小于Q235钢的许用应力，变形量均小于0.05 mm，满足设计要求；上盖与上侧板整体式结构的上盖应力和变形量较小。

关键词：轮胎模具；上盖；力学性能；有限元分析中图分类号：TG76；TQ336.1 文章编号：1000-890X（2019）02-0146-05文献标志码：A DOI：10.12136/j.issn.1000-890X.2019.02.0146轮胎模具上盖与硫化机水缸连接，开模时水缸压住上盖不动，硫化机热板向上提起，通过中套与弓形座之间的导向条作用，花纹块沿上盖T形块槽产生径向并向外的移动。

闭模时，在中套滑板的作用下，花纹块沿上盖T形块槽产生径向并向内移动，完成模具的闭合。

在硫化过程中，上盖同时承受高温与合模力的作用，因此上盖在实际使用过程中会发生材料塑性消耗、强度累计损伤的现象，其损伤结果会对轮胎模具的合模精度产生直接影响，进而影响轮胎的硫化质量和精度[1]。

本工作通过对硫化时的轮胎模具上盖进行受力分析，并根据弹塑性力学薄板计算理论，建立上盖受力简化力学模型，利用有限元模拟分析不同结构形式对轮胎模具1188壳体上盖应力和应变的影响。

1　上盖受力分析1.1　受力模型轮胎硫化过程中，模具上盖主要受到硫化机合模力、成型胶囊压力以及弓形座反力的作用[2]，其模型如图1所示。

()F P A P R r21211212r==-()F nF FnF P AnF P R r222312112111212r=-=-=--式中，F1为硫化机合模力，kN；F2为成型胶囊压力，kN；F3为弓形座反力，kN；A2为下表面与上侧板接触处面积，m2；P1为胶囊内过热水压力，MPa；R1为上侧板与花纹块接触处半径，mm；r1为上侧板与上钢圈接触处半径，mm；n为弓形座个数。

6210.16638/ki.1671-7988.2019.07.021基于TDFT 的PAC 轮胎模型参数辨识王海1，张宏亮2，薛盛兴1（1.华晨汽车工程研究院，辽宁 沈阳 110141；2.华晨雷诺金杯汽车有限公司，辽宁 沈阳 110141）摘 要：在整车的仿真分析中，轮胎模型的精度对仿真的结果具有较大的影响。

文章对魔术公式进行了详细分析研究，应用PAC2002轮胎模型进行实例说明，阐述了PAC2002模型的经验理论的结构，以及使用TDFT 工具进行轮胎模型参数辨识的流程。

针对不同的工况，详细的说明PAC2002需要辨识的参数。

最后，基于现有车型的轮胎试验数据，采用TDFT 进行PAC 轮胎模型的参数辨识，并进行结果的对比。

关键词：轮胎模型；参数辨识；TDFT中图分类号：U463.341 文献标识码：A 文章编号：1671-7988(2019)07-62-04Parameter Identification of PAC Tire Based on TDFTWang Hai 1, Zhang Hongliang 2, Xue Shengxing 1( 1.Brilliance Automotive Engineering Research Institute, Liaoning Shengyang 110141;2.Renault-Brilliance Jinbei Automobile Co., Ltd., Liaoning Shenyang 110141 )Abstract: In the vehicle simulation analysis, the accuracy of the tire model has a great impact on the simulation results. In this paper, the magic formula is introduced in detail. The PAC2002 tire model is used as the example to illustrate. The structure of the theory for the PAC2002 tire and the process of using the TDFT to identify the parameters of the tire model are described. The parameters which are identified are explained in detail for different working conditions. Finally, TDFT is used to identify the PAC tire model parameters, and the results are compared with experimental data. Keywords: tire model; parameter identification; TDFTCLC NO.: U463.341 Document Code: A Article ID: 1671-7988(2019)07-62-04引言轮胎是汽车的主要零部件之一，其不仅起到支撑整车重量的作用，还起到传递纵向力和侧向力的作用，同时由于轮胎低刚度下的柔性变形，汽车在不平路面行驶时还可以起到缓冲路面冲击，提升行驶平顺性和乘坐舒适性的作用。