轮胎模型课件

车辆动力学北京理工大学机械与车辆学院1第一章轮胎模型思考：为什么要研究轮胎模型？21.1轮胎特性基本概念（一）轮胎坐标系车轮平面31.1轮胎特性基本概念定义：（二）纯滚动、滑转与滑移思考：汽车上的主动轮与从动轮分别处于什么状态？4车轮接近纯滚动车轮边滚边滑车轮抱死拖滑纯滚动与制动滑移时轮胎接地印迹的变化51.1轮胎特性基本概念1）侧偏现象（三）轮胎的侧偏特性FY俯视图车轮静止时的侧偏现象6FY车轮滚动时的侧偏现象αV7车轮滚动时2）侧偏特性特点：总体呈非线性，但在小范围内接近线性关系8（四）回正力矩MZ定义：车轮静止时受到侧向力

车轮运动时受到侧向力（侧向力较小）

车轮运动时受到侧向力（侧向力较大）FYeFYe—轮胎拖距。eFY轮胎拖距变大1.1轮胎特性基本概念9

车轮运动时受到侧向力（侧向力很大）FYe

轮胎拖距反而变小（四）回正力矩MZ1.1轮胎特性基本概念思考：当轮胎受到很大的侧向力时，轮胎拖距会怎么变化？滑移区附着区10（四）回正力矩MZ1.1轮胎特性基本概念思考：当轮胎受到很大的侧向力时，轮胎拖距会怎么变化？试验结论：回正力矩与载荷有关，载荷越大，回正力矩变化越大；当侧偏角增大到一定值后，回正力矩将变为负值。111.2轮胎纵滑和侧滑下的简化模型轮胎模型的定义：121.2轮胎纵滑和侧滑下的简化模型1.2.1轮胎的简化物理模型（一）简化模型的假设条件行驶方向附着区滑移区z轮胎接地印迹变形图131.2轮胎纵滑和侧滑下的简化模型1.2.1轮胎的简化物理模型（二）简化模型的参数说明行驶方向附着区滑移区1）地面相对轮胎的速度V2）侧偏角对应原来的OZ轴3）回正力矩的轴线位置ABC4）接触印迹上A点的运动轨迹?5)yb的数值141.2轮胎纵滑和侧滑下的简化模型1.2.2简化模型的推导（一）任意点的变形应力方程行驶方向附着区滑移区ABCPH对应原来的OZ轴1）变形方程2）应力方程151.2轮胎纵滑和侧滑下的简化模型1.2.2简化模型的推导（二）接地印迹无滑移的情况行驶方向附着区ABCPH对应原来的OZ轴1）侧向力和纵向力2）回正力矩161.2轮胎纵滑和侧滑下的简化模型1.2.2简化模型的推导（三）接地印迹存在滑移的情况行驶方向附着区ABCPH对应原来的OZ轴滑移区1）起滑点B的位置2）侧向力和纵向力171.2轮胎纵滑和侧滑下的简化模型1.2.2简化模型的推导（三）接地印迹存在滑移的情况行驶方向3）回正力矩附着区ABCPH对应原来的OZ轴181.2轮胎纵滑和侧滑下的简化模型1.2.2简化模型的推导（三）接地印迹存在滑移的情况小结：在存在滑移区时，需要在先确定了载荷分布函数之后，才能获得侧向力、纵向力以及侧向拖距和纵向拖距。思考：理论模型的求解步骤？191.2轮胎纵滑和侧滑下的简化模型1.2.3两种特殊载荷分布函数下的轮胎模型1）起滑点条件：2）接地印迹无滑移的情况：（一）均匀分布载荷201.2轮胎纵滑和侧滑下的简化模型3）接地印迹存在滑移的情况：1.2.3两种特殊载荷分布函数下的轮胎模型（一）均匀分布载荷211.2轮胎纵滑和侧滑下的简化模型1）载荷函数：2）起滑点条件：或3）接地印迹无滑移的情况：表达式同上1.2.3两种特殊载荷分布函数下的轮胎模型（二）抛物线对称分布的载荷函数221.2轮胎纵滑和侧滑下的简化模型4）接地印迹存在滑移的情况：其中：1.2.3两种特殊载荷分布函数下的轮胎模型（二）抛物线对称分布的载荷函数231.2轮胎纵滑和侧滑下的简化模型均布抛物线01.2.3两种特殊载荷分布函数下的轮胎模型（三）