孟照宏，史彩霞，翟明荣

（青岛双星轮胎工业有限公司，山东 青岛 266400）

轮胎带束层结构引起的转向残余回正力矩（Ply Steer Residual Aligning Torque，PRAT）是汽车直线跑偏调校过程中的关键考虑因素[1-3]。在配套轮胎开发过程中，轮胎制造商经常需要按照主机厂提出的调校要求进行优化设计，快速定量表征和预测PRAT成为衡量配套轮胎商开发能力的重要方面。同时，由于乘用车轮胎PRAT为-5～5 N·m，要求测试设备精度高。目前国内轮胎制造商尚未配置PRAT专用测试设备，致使其频繁地将轮胎送往国外检测，测试成本高、周期长。

A.N.GENT等[4-9]对轮胎PRAT的试验数据开展了多方面的研究，但对其有限元仿真分析研究较少。本课题基于Abaqus有限元仿真分析软件进行了轮胎PRAT仿真预测技术开发，并进行了实际轮胎的试验验证。在此基础上，采用单一变量法与有限元仿真相结合的方法对PRAT的关键影响因素进行分析，探索关键结构参数和使用工况对PRAT的影响规律，为改善轮胎跑偏性能提供参考。

1 PRAT计算原理

在侧偏角较小的范围内（即±2°或更小），轮胎侧向力与侧偏角呈线性关系，回正力矩与侧偏角呈现非线性关系[5-6，10]。对侧向力和回正力矩有限元仿真数据分别进行线性和非线性回归拟合，然后将两方程联立，即可求解PRAT值。

轮胎正转和反转下，侧向力和回正力矩与侧偏角的拟合关系如下：

式中：Fycw和Fyccw分别为轮胎正转和反转时的侧向力；Mzcw和Mzccw分别为轮胎正转和反转时的回正力矩；X为轮胎侧偏角；ai和bj分别为无量纲侧向力和回正力矩的拟合因数，i与j均为整数，i取1～4，j取1～8。……