王　强　赵又群　杜现斌　付宏勋

南京航空航天大学，南京，210016



机械弹性车轮径向刚度和阻尼模型的分析

王强赵又群杜现斌付宏勋

南京航空航天大学，南京，210016

摘要：针对新型机械弹性车轮刚度特性，利用曲梁理论建立了弹性基础封闭圆环曲梁模型，对车轮刚度与轮抗弯刚度、铰链组弹性基础刚度及激振频率之间的关系进行了分析。结合车轮静态和动态试验分析结果，验证了根据曲梁理论所建模型的正确性，并分析了车轮刚度与车轮变形量、变形速率及激振频率之间的解析关系。根据分析结果建立了车轮刚度和阻尼的非线性解析模型，该模型反映了车轮变形量和激振频率对车轮刚度的影响，以及车轮变形速率和激振频率对车轮阻尼的影响，从而为车轮结构振动的进一步研究提供指导。

关键词：机械弹性车轮；轮层合结构；径向刚度；阻尼特性；非线性模型

0引言

车辆在行驶过程中，轮胎作为主要的减振元件，其动态特性在一定程度上影响到车辆的行驶平顺性、操纵稳定性及乘坐舒适性等，描述轮胎动态特性的参数主要有径向刚度和阻尼系数，因此，对轮胎刚度和阻尼特性进行研究具有非常重要的意义。国内外学者针对充气轮胎的刚度、动态特性及影响因素已进行了系统的试验和仿真研究[1-5]，建立了轮胎刚度和阻尼的非线性解析模型，分析了轮胎刚度和阻尼与轮胎变形量、充气压力及振动频率之间的数值解析关系，分析表明，轮胎的径向刚度还与轮胎截面宽度、轮辋直径及使用年限有关，阻尼系数主要由轮胎材料的阻尼特性所决定[6-8]。……