轮胎力学特性对汽车操纵稳定性的影响分析
2020-08-04韦宝侣贾永辉
轮胎工业 2020年3期
韦 勇,韦宝侣,赵 亮,方 华,贾永辉
(上汽通用五菱汽车股份有限公司,广西 柳州 545007)
轮胎与路面接触形成各个方向的力和力矩,这些力和力矩使车辆完成行驶、制动、转向和加速等操作,因此汽车的绝大部分行驶状态与轮胎力学特性有密切关系[1-3]。轮胎是汽车唯一直接与路面接触的部件,路面产生的作用力均由轮胎传递,因此若要提高汽车操纵稳定性,则需对轮胎的力学特性进行深入研究和分析。
轮胎模型用于描述轮胎运动状态中的力学特性,目前轮胎稳态模型可分为理论模型、经验模型和半经验模型[1]。轮胎力学特性的研究始于20世纪30—40年代,德国人Fromm和法国人Broulhiet分别发现了轮胎的侧偏现象,由此开启了轮胎力学特性的研究历程[2];郭孔辉等[4-7]经过多年研究,开发了世界先进水平的轮胎力学特性试验台,并基于该试验台建立了能够全面表达轮胎六分力特性的半经验模型;朱春侠等[8]分析了轮胎侧偏力与侧偏角的关系,并对车辆操纵稳定性做出预测;卢荡[9]提出了基于轮胎物理模型描述的全新非稳态特性建模方法。
本工作从轮胎力学特性的影响因子着手,建立精确的汽车模型和轮胎模型,提出汽车操纵稳定性的评价方法。通过仿真分析影响因子对轮胎力学特性[包括轮胎侧偏刚度(零点斜率)、摩擦因数、峰值曲率因子和回正刚度]和汽车操纵稳定性的影响,提出基于蛇形试验和稳态回转试验的汽车操纵稳定性评分方法,同时对仿真结果的正确性进行验证。……
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