ADAMS轮胎模型简介.docx

详细介绍轮胎模型,主要是自己做课题时,用到的整理汇总出来的,轮胎这部分的资料比较少的,记录下来帮助大家一起学****一起进步;主要分以下两部分介绍一、轮胎模型简介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。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MagicFormula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。2)物理模型根据轮胎的力学特性,用物理结构去代替轮胎结构,用物理结构变形看作是轮胎的变形。比较复杂的物理模型有梁、弦模型。特点是具有解析表达式,能探讨轮胎特性的形成机理。缺点是精确度较经验—半经验模型差,且梁、弦模型的计算较繁复。3)有限元模型基于对轮胎结构的详细描述,包括几何和材料特性,精确的建模能较准确的计算出轮胎的稳态和动态响应。但是其与地面的接触模型很复杂,占用计算机资源太大,在现阶段应用于不平路面的车辆动力学仿真还不现实,处于研究阶段。主要用于轮胎的设计与制造二、ADAMS/TIRE轮胎不是刚体也不是柔体,而是一组数学函数。由于轮胎结构材料和力学性能的复杂性和非线性以及适用工况的多样性,目前还没有一个轮胎模型可适用于所有工况的仿真,每个轮胎模型都有优缺点和适用的范围。必须根据需要选择合适的轮胎模型。ADAMS/TIRE分为两大类:一).用于操稳分析的轮胎模型魔术公式是用三角函数的组合公式拟合轮胎试验数据,用一套形式相同的公式完整地表达轮胎的纵向力、侧向力、回正力矩、翻转力矩、阻力矩以及纵向力、侧向力的联合作用工况,主要包括以下的前四种模型。1) 魔术公式轮胎模型(MF—Tyre)根据仿真工况的不同可在稳态和非稳态之间切换模型,考虑了轮胎高速旋转时陀螺耦合、侧偏和纵滑的相互影响,外倾对侧偏和纵滑的影响。适用范围:有效频率到8Hz,是点接触模型,只能用于平路面(路面起伏的波长必须大于轮胎的周长)。2) Pacejka89、Pacejka94由提出者Pacejka教授根据其发布年命名的,是稳态侧偏模型,不能用于非稳态工况。适用范围:,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,等效法假设轮胎胎体是圆筒,必须在轮胎文件的[形状]模块输入了轮胎胎体横剖面。PAC2002模型Pacejka的后期发展,PAC2002和M—Tyre具有相同的功能,但改善了模型的翻转力矩,已经取代了 MF—Tyre。适用范围:有效频率到8Hz,主要用于操稳的仿真分析。PACMC莫型,是专门用于摩托车轮胎模型,有效频率到 8Hz,适合于大外倾角的工况。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