第1讲-汽车轮胎动力学与建模方法ppt课件.ppt

《第1讲-汽车轮胎动力学与建模方法ppt课件.ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《第1讲-汽车轮胎动力学与建模方法ppt课件.ppt（73页珍藏版）》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。

1、重庆汽车学院重庆汽车学院CHONGQING INSTITUTE OF TECHNOLOGY 从使用情况来看，闭胸式的使用比较广泛。敞开式盾构之中有挤压式盾构、全部敞开式盾构，但在近些年的城市地下工程施工中已很少使用，在此不再说明。轮胎动力学及建模方法轮胎动力学及建模方法第一讲第一讲CHONGQING INSTITUTE OF TECHNOLOGY 重庆汽车学院从使用情况来看，闭胸式的使用比较广泛。敞开式盾构之中有挤压式盾构、全部敞开式盾构，但在近些年的城市地下工程施工中已很少使用，在此不再说明。o1.1轮胎的功能、结构及发展轮胎的功能、结构及发展o1.2轮胎模型轮胎模型o1.3轮胎纵向力学特性

2、轮胎纵向力学特性o1.4轮胎垂向力学特性轮胎垂向力学特性o1.5轮胎侧向力学特性轮胎侧向力学特性CHONGQING INSTITUTE OF TECHNOLOGY 重庆汽车学院从使用情况来看，闭胸式的使用比较广泛。敞开式盾构之中有挤压式盾构、全部敞开式盾构，但在近些年的城市地下工程施工中已很少使用，在此不再说明。1.1轮胎的功能及结构轮胎的功能及结构o三种轮胎必备的基本功能：三种轮胎必备的基本功能：11）支撑垂直负载，同时缓冲路面冲击支撑垂直负载，同时缓冲路面冲击22）产生纵向的加速和制动力产生纵向的加速和制动力33）产生供转向的侧向力产生供转向的侧向力CHONGQING INSTITUTE

3、OF TECHNOLOGY 重庆汽车学院从使用情况来看，闭胸式的使用比较广泛。敞开式盾构之中有挤压式盾构、全部敞开式盾构，但在近些年的城市地下工程施工中已很少使用，在此不再说明。o轮胎基本结构轮胎基本结构11）胎体）胎体轮胎最重要的部分，其结构决定了轮胎轮胎最重要的部分，其结构决定了轮胎的基本性能的基本性能22）胎圈）胎圈便于胎体从轮辋上装卸，需有一定刚度，便于胎体从轮辋上装卸，需有一定刚度，以保证与轮辋紧密贴合以保证与轮辋紧密贴合33）胎面）胎面包括胎冠、胎肩和胎侧包括胎冠、胎肩和胎侧CHONGQING INSTITUTE OF TECHNOLOGY 重庆汽车学院从使用情况来看，闭胸式的使用

4、比较广泛。敞开式盾构之中有挤压式盾构、全部敞开式盾构，但在近些年的城市地下工程施工中已很少使用，在此不再说明。轮胎结构实例轮胎结构实例 图图1-1 斜交胎和子午胎的结构实例斜交胎和子午胎的结构实例CHONGQING INSTITUTE OF TECHNOLOGY 重庆汽车学院从使用情况来看，闭胸式的使用比较广泛。敞开式盾构之中有挤压式盾构、全部敞开式盾构，但在近些年的城市地下工程施工中已很少使用，在此不再说明。1.2 轮胎模型轮胎模型o轮胎运动坐标系轮胎运动坐标系o幂指数统一轮胎模型幂指数统一轮胎模型o“魔术公式魔术公式”轮胎模型（轮胎模型（Magic Formula Tire Model）o

5、SWIFT轮胎模型轮胎模型CHONGQING INSTITUTE OF TECHNOLOGY 重庆汽车学院从使用情况来看，闭胸式的使用比较广泛。敞开式盾构之中有挤压式盾构、全部敞开式盾构，但在近些年的城市地下工程施工中已很少使用，在此不再说明。轮胎运动坐标系轮胎运动坐标系图图1-2 1-2 轮胎的坐标系与地面作用于轮胎的力和力矩轮胎的坐标系与地面作用于轮胎的力和力矩CHONGQING INSTITUTE OF TECHNOLOGY 重庆汽车学院从使用情况来看，闭胸式的使用比较广泛。敞开式盾构之中有挤压式盾构、全部敞开式盾构，但在近些年的城市地下工程施工中已很少使用，在此不再说明。幂指数统一轮胎

6、模型幂指数统一轮胎模型o稳态纵滑侧偏联合工况时，轮胎的纵向力稳态纵滑侧偏联合工况时，轮胎的纵向力 、侧向力、侧向力 与回正力矩与回正力矩 的表达式：的表达式：无量纲总切向力，无量纲总切向力，相对总滑移率，相对总滑移率，轮胎的侧向偏矩，轮胎的侧向偏矩，侧向刚度，侧向刚度，式中式中 均由试验数据拟合得到均由试验数据拟合得到 CHONGQING INSTITUTE OF TECHNOLOGY 重庆汽车学院从使用情况来看，闭胸式的使用比较广泛。敞开式盾构之中有挤压式盾构、全部敞开式盾构，但在近些年的城市地下工程施工中已很少使用，在此不再说明。o幂指数统一轮胎模型的特点：幂指数统一轮胎模型的特点：11）

7、采用了无量纲表达式，其优点在于由纯工况下的）采用了无量纲表达式，其优点在于由纯工况下的一次台架试验得到的试验数据可用于各种不同的路一次台架试验得到的试验数据可用于各种不同的路面面22）无论是纯工况还是联合工况，其表达式是统一的）无论是纯工况还是联合工况，其表达式是统一的33）可表达各种垂向载荷下的轮胎特性）可表达各种垂向载荷下的轮胎特性44）保证了可用较少的模型参数实现全域范围内的计）保证了可用较少的模型参数实现全域范围内的计算精度，参数拟合方便，计算量小算精度，参数拟合方便，计算量小55）能拟合原点刚度）能拟合原点刚度CHONGQING INSTITUTE OF TECHNOLOGY 重庆汽

8、车学院从使用情况来看，闭胸式的使用比较广泛。敞开式盾构之中有挤压式盾构、全部敞开式盾构，但在近些年的城市地下工程施工中已很少使用，在此不再说明。“魔术公式魔术公式”轮胎模型轮胎模型（Magic Formula Tire Model）o“魔术公式魔术公式”轮胎模型表达式：轮胎模型表达式：o式中，式中，y y可以是纵向力侧向力或回正力矩，自可以是纵向力侧向力或回正力矩，自变量变量x x可以在不同的情况下分别表示轮胎的侧可以在不同的情况下分别表示轮胎的侧偏角或纵向滑移率偏角或纵向滑移率 CHONGQING INSTITUTE OF TECHNOLOGY 重庆汽车学院从使用情况来看，闭胸式的使用比较广

9、泛。敞开式盾构之中有挤压式盾构、全部敞开式盾构，但在近些年的城市地下工程施工中已很少使用，在此不再说明。“魔术公式魔术公式”轮胎模型的特点轮胎模型的特点11）统一性强，编程方便，需拟合参数较少，）统一性强，编程方便，需拟合参数较少，且各个参数都有明确的物理意义，容易确定且各个参数都有明确的物理意义，容易确定其初值其初值22）拟合精度比较高）拟合精度比较高33）参数的拟合较困难，计算量大）参数的拟合较困难，计算量大44）c c值的变化对拟合的误差影响较大值的变化对拟合的误差影响较大55）不能很好地拟合小侧偏情况下轮胎的侧偏）不能很好地拟合小侧偏情况下轮胎的侧偏特性特性CHONGQING INST

10、ITUTE OF TECHNOLOGY 重庆汽车学院从使用情况来看，闭胸式的使用比较广泛。敞开式盾构之中有挤压式盾构、全部敞开式盾构，但在近些年的城市地下工程施工中已很少使用，在此不再说明。1.3轮胎纵向力学特性轮胎纵向力学特性1）滚动阻力（）滚动阻力（Rolling resistance）A）滚动阻力是如何形成的？）滚动阻力是如何形成的？B）构成：）构成：C）滚动阻力的影响因素：）滚动阻力的影响因素：CHONGQING INSTITUTE OF TECHNOLOGY 重庆汽车学院从使用情况来看，闭胸式的使用比较广泛。敞开式盾构之中有挤压式盾构、全部敞开式盾构，但在近些年的城市地下工程施工中已

11、很少使用，在此不再说明。A）滚动阻力是如何形成的？滚动阻力是如何形成的？o弹性车轮在硬路面上的滚动弹性车轮在硬路面上的滚动o从动轮在硬路面上滚动时的受力情况从动轮在硬路面上滚动时的受力情况o加载前后胎侧形状的变化加载前后胎侧形状的变化o轮胎径向压缩模式图轮胎径向压缩模式图o由路面变形和轮辙摩擦引起的附加滚动阻力由路面变形和轮辙摩擦引起的附加滚动阻力o滚动阻力滚动阻力(波阻波阻)示意图示意图CHONGQING INSTITUTE OF TECHNOLOGY 重庆汽车学院从使用情况来看，闭胸式的使用比较广泛。敞开式盾构之中有挤压式盾构、全部敞开式盾构，但在近些年的城市地下工程施工中已很少使用，在此

12、不再说明。弹性车轮在硬路面上的滚动弹性车轮在硬路面上的滚动图图1-3 1-3 弹性车轮在硬路面上滚动弹性车轮在硬路面上滚动CHONGQING INSTITUTE OF TECHNOLOGY 重庆汽车学院从使用情况来看，闭胸式的使用比较广泛。敞开式盾构之中有挤压式盾构、全部敞开式盾构，但在近些年的城市地下工程施工中已很少使用，在此不再说明。从动轮在硬路面上滚动时的受力情况从动轮在硬路面上滚动时的受力情况图图1-4 1-4 从动轮在硬路面上滚动时的受力情况从动轮在硬路面上滚动时的受力情况CHONGQING INSTITUTE OF TECHNOLOGY 重庆汽车学院从使用情况来看，闭胸式的使用比较

13、广泛。敞开式盾构之中有挤压式盾构、全部敞开式盾构，但在近些年的城市地下工程施工中已很少使用，在此不再说明。滚动阻力滚动阻力oF Fp1p1=T=Tf f/r=F/r=Fz z(a/r)(a/r)o令令f=(a/r)f=(a/r)而而F Fz z=W=WoF Fp1p1=W f=W fof f 称为滚动阻力系数称为滚动阻力系数CHONGQING INSTITUTE OF TECHNOLOGY 重庆汽车学院从使用情况来看，闭胸式的使用比较广泛。敞开式盾构之中有挤压式盾构、全部敞开式盾构，但在近些年的城市地下工程施工中已很少使用，在此不再说明。加载前后胎侧形状的变化加载前后胎侧形状的变化图图1-5

14、1-5 加载前后胎侧形状的变化加载前后胎侧形状的变化（载荷（载荷:4.448KN;:4.448KN;气压气压:210KPa):210KPa)CHONGQING INSTITUTE OF TECHNOLOGY 重庆汽车学院从使用情况来看，闭胸式的使用比较广泛。敞开式盾构之中有挤压式盾构、全部敞开式盾构，但在近些年的城市地下工程施工中已很少使用，在此不再说明。轮胎径向压缩模式图轮胎径向压缩模式图图图1-6 1-6 轮胎径向压缩模式图轮胎径向压缩模式图CHONGQING INSTITUTE OF TECHNOLOGY 重庆汽车学院从使用情况来看，闭胸式的使用比较广泛。敞开式盾构之中有挤压式盾构、全部

15、敞开式盾构，但在近些年的城市地下工程施工中已很少使用，在此不再说明。由路面变形和轮辙摩擦引起的附加滚动阻力由路面变形和轮辙摩擦引起的附加滚动阻力图图1-71-7由路面变形和轮辙摩擦引起的附加滚动阻力由路面变形和轮辙摩擦引起的附加滚动阻力CHONGQING INSTITUTE OF TECHNOLOGY 重庆汽车学院从使用情况来看，闭胸式的使用比较广泛。敞开式盾构之中有挤压式盾构、全部敞开式盾构，但在近些年的城市地下工程施工中已很少使用，在此不再说明。滚动阻力滚动阻力(波阻波阻)示意图示意图o不平路面造成的滚动阻力不平路面造成的滚动阻力：车轮在不平路面上行驶时，它和车身也会有车轮在不平路面上行驶

16、时，它和车身也会有相对运动车身阻尼和路面不平度一起，造成了相对运动车身阻尼和路面不平度一起，造成了平均值不为零的振荡的平均值不为零的振荡的FuFu和和FzFz减振器压缩和伸减振器压缩和伸长时做了功，这个功与汽车行驶过的路程之比被长时做了功，这个功与汽车行驶过的路程之比被看作滚动阻力（波阻），见图看作滚动阻力（波阻），见图图图1-8 1-8 滚动阻力滚动阻力(波阻波阻)示意图示意图CHONGQING INSTITUTE OF TECHNOLOGY 重庆汽车学院从使用情况来看，闭胸式的使用比较广泛。敞开式盾构之中有挤压式盾构、全部敞开式盾构，但在近些年的城市地下工程施工中已很少使用，在此不再说明。

17、B）构成：）构成：There are at least seven mechanisms responsible for rolling resistance:o1)Energy less due to deflection of the tire side wall near the contact area.o2)Energy loss due to deflection of the treads elements（外胎面）（外胎面）.o3)Scrubbing in the contact patch.o4)Tire slip in the longitudinal and latera

18、l directions.o5)Deflection of the road surface.o6)Air drag on the inside and outside of the tire.o7)Energy loss on bumps.CHONGQING INSTITUTE OF TECHNOLOGY 重庆汽车学院从使用情况来看，闭胸式的使用比较广泛。敞开式盾构之中有挤压式盾构、全部敞开式盾构，但在近些年的城市地下工程施工中已很少使用，在此不再说明。C）滚动阻力的影响因素：滚动阻力的影响因素：o（1）车速）车速o（2）轮胎气压）轮胎气压o（3）轮胎结构）轮胎结构o（4）路面）路面o（5）

19、温度）温度o（6）转弯行驶）转弯行驶o（7）驱动力系数）驱动力系数CHONGQING INSTITUTE OF TECHNOLOGY 重庆汽车学院从使用情况来看，闭胸式的使用比较广泛。敞开式盾构之中有挤压式盾构、全部敞开式盾构，但在近些年的城市地下工程施工中已很少使用，在此不再说明。Rolling resistance versus speed.图图1-91-9 RollingresistanceversusspeedCHONGQING INSTITUTE OF TECHNOLOGY 重庆汽车学院从使用情况来看，闭胸式的使用比较广泛。敞开式盾构之中有挤压式盾构、全部敞开式盾构，但在近些年的城市

20、地下工程施工中已很少使用，在此不再说明。滚动阻力系数滚动阻力系数f的数值（不同路面）的数值（不同路面）图图1-10 1-10 滚动阻力系数滚动阻力系数f f的数值（不同路面）的数值（不同路面）CHONGQING INSTITUTE OF TECHNOLOGY 重庆汽车学院从使用情况来看，闭胸式的使用比较广泛。敞开式盾构之中有挤压式盾构、全部敞开式盾构，但在近些年的城市地下工程施工中已很少使用，在此不再说明。轿车轮胎的滚动阻力系数与车速轿车轮胎的滚动阻力系数与车速.压力的关系曲线压力的关系曲线图图1-111-11轿车轮胎的滚动阻力系数与车速轿车轮胎的滚动阻力系数与车速.压力的关系曲线压力的关系曲

21、线CHONGQING INSTITUTE OF TECHNOLOGY 重庆汽车学院从使用情况来看，闭胸式的使用比较广泛。敞开式盾构之中有挤压式盾构、全部敞开式盾构，但在近些年的城市地下工程施工中已很少使用，在此不再说明。滚动阻力系数与充气压力、径向载荷的关系滚动阻力系数与充气压力、径向载荷的关系图图1-12 1-12 滚动阻力系数与充气压力、径向载荷的关系滚动阻力系数与充气压力、径向载荷的关系CHONGQING INSTITUTE OF TECHNOLOGY 重庆汽车学院从使用情况来看，闭胸式的使用比较广泛。敞开式盾构之中有挤压式盾构、全部敞开式盾构，但在近些年的城市地下工程施工中已很少使用，

22、在此不再说明。转弯时的滚动阻力与车速的关系转弯时的滚动阻力与车速的关系图图1-13 1-13 转弯时的滚动阻力与车速的关系转弯时的滚动阻力与车速的关系CHONGQING INSTITUTE OF TECHNOLOGY 重庆汽车学院从使用情况来看，闭胸式的使用比较广泛。敞开式盾构之中有挤压式盾构、全部敞开式盾构，但在近些年的城市地下工程施工中已很少使用，在此不再说明。Relative tire temperature and rolling resistance during warm-up图图1-141-14 Relativetiretemperatureandrollingresistanc

23、eduringwarm-upCHONGQING INSTITUTE OF TECHNOLOGY 重庆汽车学院从使用情况来看，闭胸式的使用比较广泛。敞开式盾构之中有挤压式盾构、全部敞开式盾构，但在近些年的城市地下工程施工中已很少使用，在此不再说明。滚动阻力滚动阻力o有有人人推推荐荐用用下下式式计计算算良良好好道道路路上上货货车车轮轮胎胎滚滚动阻力系数动阻力系数f f0.00760.00760.000056u0.000056ua ao有人推荐用下面的公式估算轿车轮胎在良好有人推荐用下面的公式估算轿车轮胎在良好路面上的滚动阻力系数路面上的滚动阻力系数 ：CHONGQING INSTITUTE OF

24、TECHNOLOGY 重庆汽车学院从使用情况来看，闭胸式的使用比较广泛。敞开式盾构之中有挤压式盾构、全部敞开式盾构，但在近些年的城市地下工程施工中已很少使用，在此不再说明。对转鼓上测得的各试验曲线进行拟合，求得上对转鼓上测得的各试验曲线进行拟合，求得上式中的系数式中的系数f0f0、f1f1、f4f4的数值如下：的数值如下：SRHRSRMSf00.00720.0120以以上上0.00810.00980.00850.0120f10.000250.002800.00120.00250.00250.0034f40.000650.002以以上上0.00020.00040.00050.0010CHONGQ

25、ING INSTITUTE OF TECHNOLOGY 重庆汽车学院从使用情况来看，闭胸式的使用比较广泛。敞开式盾构之中有挤压式盾构、全部敞开式盾构，但在近些年的城市地下工程施工中已很少使用，在此不再说明。滚动阻力系数与驱动力系数的关系滚动阻力系数与驱动力系数的关系(驱动力驱动力系数：驱动力与徑向载荷之比系数：驱动力与徑向载荷之比)图图1-15 1-15 滚动阻力系数与驱动力系数的关系滚动阻力系数与驱动力系数的关系(驱动力系数驱动力系数:驱动力与徑向载荷之比驱动力与徑向载荷之比)CHONGQING INSTITUTE OF TECHNOLOGY 重庆汽车学院从使用情况来看，闭胸式的使用比较广泛

26、。敞开式盾构之中有挤压式盾构、全部敞开式盾构，但在近些年的城市地下工程施工中已很少使用，在此不再说明。硬路面上的附着系数硬路面上的附着系数n1、车轮的三态l纯滚动v=r*CHONGQING INSTITUTE OF TECHNOLOGY 重庆汽车学院从使用情况来看，闭胸式的使用比较广泛。敞开式盾构之中有挤压式盾构、全部敞开式盾构，但在近些年的城市地下工程施工中已很少使用，在此不再说明。硬路面上的附着系数硬路面上的附着系数n1、车轮的三态 l驱动车轮vr*CHONGQING INSTITUTE OF TECHNOLOGY 重庆汽车学院从使用情况来看，闭胸式的使用比较广泛。敞开式盾构之中有挤压式盾

27、构、全部敞开式盾构，但在近些年的城市地下工程施工中已很少使用，在此不再说明。滑动率滑动率o定义定义图图1-16 1-16 制动时轮胎留在地制动时轮胎留在地面上的印痕面上的印痕CHONGQING INSTITUTE OF TECHNOLOGY 重庆汽车学院从使用情况来看，闭胸式的使用比较广泛。敞开式盾构之中有挤压式盾构、全部敞开式盾构，但在近些年的城市地下工程施工中已很少使用，在此不再说明。滑动率滑动率o制动力系数制动力系数b=Fxb/N-制动力制动力与垂直载荷之比与垂直载荷之比o峰值附着系数峰值附着系数p与滑与滑动附着系数动附着系数so侧向力系数侧向力系数l-侧向力与垂直载荷侧向力与垂直载荷之

28、比之比CHONGQING INSTITUTE OF TECHNOLOGY 重庆汽车学院从使用情况来看，闭胸式的使用比较广泛。敞开式盾构之中有挤压式盾构、全部敞开式盾构，但在近些年的城市地下工程施工中已很少使用，在此不再说明。2、滑动率、滑动率图图1-17 1-17 有侧偏时的有侧偏时的 、曲线曲线 CHONGQING INSTITUTE OF TECHNOLOGY 重庆汽车学院从使用情况来看，闭胸式的使用比较广泛。敞开式盾构之中有挤压式盾构、全部敞开式盾构，但在近些年的城市地下工程施工中已很少使用，在此不再说明。影响附着系数的因素影响附着系数的因素o路面路面图图1-18 1-18 各种路面上的

29、各种路面上的 曲线曲线CHONGQING INSTITUTE OF TECHNOLOGY 重庆汽车学院从使用情况来看，闭胸式的使用比较广泛。敞开式盾构之中有挤压式盾构、全部敞开式盾构，但在近些年的城市地下工程施工中已很少使用，在此不再说明。影响附着系数的因素影响附着系数的因素o路面路面o车速车速图图1-19 1-19 车轮对制动力系数车轮对制动力系数曲线的影响曲线的影响CHONGQING INSTITUTE OF TECHNOLOGY 重庆汽车学院从使用情况来看，闭胸式的使用比较广泛。敞开式盾构之中有挤压式盾构、全部敞开式盾构，但在近些年的城市地下工程施工中已很少使用，在此不再说明。影响附着系

30、数的因素影响附着系数的因素o路面路面o车速车速o轮胎花纹轮胎花纹o Sm-Sm-无花纹光胎无花纹光胎面面Rbd-Rbd-有沟槽胎有沟槽胎面面 Spd-Spd-有沟槽且有沟槽且有小切缝胎面有小切缝胎面CHONGQING INSTITUTE OF TECHNOLOGY 重庆汽车学院从使用情况来看，闭胸式的使用比较广泛。敞开式盾构之中有挤压式盾构、全部敞开式盾构，但在近些年的城市地下工程施工中已很少使用，在此不再说明。滑水现象滑水现象CHONGQING INSTITUTE OF TECHNOLOGY 重庆汽车学院从使用情况来看，闭胸式的使用比较广泛。敞开式盾构之中有挤压式盾构、全部敞开式盾构，但在近

31、些年的城市地下工程施工中已很少使用，在此不再说明。1.41.4轮胎垂向力学特性轮胎垂向力学特性o轮胎的垂向特性轮胎的垂向特性 充气轮胎的一个基本功能是在不平路面充气轮胎的一个基本功能是在不平路面行驶时起缓冲作用，该缓冲作用与充气轮胎行驶时起缓冲作用，该缓冲作用与充气轮胎的弹性有关，通常以轮胎所受的载荷和变形的弹性有关，通常以轮胎所受的载荷和变形的曲线来表示轮胎的刚度特性，它对车辆的的曲线来表示轮胎的刚度特性，它对车辆的行驶平顺性行驶稳定性和制动性均有重要影行驶平顺性行驶稳定性和制动性均有重要影响。响。CHONGQING INSTITUTE OF TECHNOLOGY 重庆汽车学院从使用情况来看

32、，闭胸式的使用比较广泛。敞开式盾构之中有挤压式盾构、全部敞开式盾构，但在近些年的城市地下工程施工中已很少使用，在此不再说明。静刚度静刚度图图1-23 16531-23 1653型子午线轿车轮胎的静载荷与变形的关系型子午线轿车轮胎的静载荷与变形的关系CHONGQING INSTITUTE OF TECHNOLOGY 重庆汽车学院从使用情况来看，闭胸式的使用比较广泛。敞开式盾构之中有挤压式盾构、全部敞开式盾构，但在近些年的城市地下工程施工中已很少使用，在此不再说明。动刚度动刚度图图1-24 1-24 车速对轿车滚动轮胎动刚度的影响车速对轿车滚动轮胎动刚度的影响CHONGQING INSTITUTE

33、 OF TECHNOLOGY 重庆汽车学院从使用情况来看，闭胸式的使用比较广泛。敞开式盾构之中有挤压式盾构、全部敞开式盾构，但在近些年的城市地下工程施工中已很少使用，在此不再说明。轮胎垂直振动的力学模型轮胎垂直振动的力学模型图图1-25 1-25 点接触式线性弹簧点接触式线性弹簧粘性阻尼模型粘性阻尼模型CHONGQING INSTITUTE OF TECHNOLOGY 重庆汽车学院从使用情况来看，闭胸式的使用比较广泛。敞开式盾构之中有挤压式盾构、全部敞开式盾构，但在近些年的城市地下工程施工中已很少使用，在此不再说明。试验时汽车悬架试验时汽车悬架被卡死被卡死,激励由装激励由装有正弦波鼓面的有正弦

34、波鼓面的转鼓试验台产生，转鼓试验台产生，每周每周6 6个波峰，正个波峰，正弦波幅值弦波幅值0.01m0.01m，波长波长0.696m0.696m图图1-26 1-26 不同工况下轮胎垂直振动加速度响应谱的计算值与试验值比较不同工况下轮胎垂直振动加速度响应谱的计算值与试验值比较 CHONGQING INSTITUTE OF TECHNOLOGY 重庆汽车学院从使用情况来看，闭胸式的使用比较广泛。敞开式盾构之中有挤压式盾构、全部敞开式盾构，但在近些年的城市地下工程施工中已很少使用，在此不再说明。1.5 轮胎的侧向力学特性轮胎的侧向力学特性o一、直线行驶：轮胎承受垂直力和纵向力，一、直线行驶：轮胎承

35、受垂直力和纵向力，纵向力有制动力、驱动力、滚动阻力。用纵纵向力有制动力、驱动力、滚动阻力。用纵向附着系数模型来解决制动力、驱动力与垂向附着系数模型来解决制动力、驱动力与垂直力的关系，用滚动阻力系数模型来解决滚直力的关系，用滚动阻力系数模型来解决滚动阻力与垂直力的关系。难点：附着效率和动阻力与垂直力的关系。难点：附着效率和制动效率制动效率o二、曲线行驶：侧向力二、曲线行驶：侧向力CHONGQING INSTITUTE OF TECHNOLOGY 重庆汽车学院从使用情况来看，闭胸式的使用比较广泛。敞开式盾构之中有挤压式盾构、全部敞开式盾构，但在近些年的城市地下工程施工中已很少使用，在此不再说明。轮

36、胎的侧偏特性轮胎的侧偏特性CHONGQING INSTITUTE OF TECHNOLOGY 重庆汽车学院从使用情况来看，闭胸式的使用比较广泛。敞开式盾构之中有挤压式盾构、全部敞开式盾构，但在近些年的城市地下工程施工中已很少使用，在此不再说明。轮胎的侧偏特性轮胎的侧偏特性侧向力FySide force侧偏力FY Cornering force车轮如何滚动？车轮如何滚动？图图1-27 1-27 轮胎的侧偏现象轮胎的侧偏现象 a)a)静止静止 b)b)滚动滚动 CHONGQING INSTITUTE OF TECHNOLOGY 重庆汽车学院从使用情况来看，闭胸式的使用比较广泛。敞开式盾构之中有挤压

37、式盾构、全部敞开式盾构，但在近些年的城市地下工程施工中已很少使用，在此不再说明。轮胎的侧偏特性轮胎的侧偏特性侧向力FySide force侧偏力FY Cornering force图图1-28 1-28 轮胎的侧偏现象轮胎的侧偏现象 a)a)静止静止 b)b)滚动滚动 CHONGQING INSTITUTE OF TECHNOLOGY 重庆汽车学院从使用情况来看，闭胸式的使用比较广泛。敞开式盾构之中有挤压式盾构、全部敞开式盾构，但在近些年的城市地下工程施工中已很少使用，在此不再说明。轮胎的侧偏特性轮胎的侧偏特性o三、轮胎的侧偏现象三、轮胎的侧偏现象1 1、定义：、定义：o侧偏角:车轮行驶方向与

38、车轮平面的夹角称为侧偏角。2 2、方向：、方向：CHONGQING INSTITUTE OF TECHNOLOGY 重庆汽车学院从使用情况来看，闭胸式的使用比较广泛。敞开式盾构之中有挤压式盾构、全部敞开式盾构，但在近些年的城市地下工程施工中已很少使用，在此不再说明。轮胎的侧偏特性轮胎的侧偏特性o问题：图问题：图5 57 7中车轮的侧偏角是正还是负？中车轮的侧偏角是正还是负？XyFY0 0CHONGQING INSTITUTE OF TECHNOLOGY 重庆汽车学院从使用情况来看，闭胸式的使用比较广泛。敞开式盾构之中有挤压式盾构、全部敞开式盾构，但在近些年的城市地下工程施工中已很少使用，在此不

39、再说明。轮胎的侧偏特性轮胎的侧偏特性CHONGQING INSTITUTE OF TECHNOLOGY 重庆汽车学院从使用情况来看，闭胸式的使用比较广泛。敞开式盾构之中有挤压式盾构、全部敞开式盾构，但在近些年的城市地下工程施工中已很少使用，在此不再说明。轮胎的侧偏特性轮胎的侧偏特性CHONGQING INSTITUTE OF TECHNOLOGY 重庆汽车学院从使用情况来看，闭胸式的使用比较广泛。敞开式盾构之中有挤压式盾构、全部敞开式盾构，但在近些年的城市地下工程施工中已很少使用，在此不再说明。轮胎的侧偏特性轮胎的侧偏特性o轮胎的侧偏角和侧偏轮胎的侧偏角和侧偏力的关系（见试验曲力的关系（见试验

40、曲线）线）o小于小于4 45 5度，是线性度，是线性关系，关系，0 0度时的斜率度时的斜率是侧偏刚度是侧偏刚度 。o侧偏刚度侧偏刚度 F FY Y=K=K oK0K0CHONGQING INSTITUTE OF TECHNOLOGY 重庆汽车学院从使用情况来看，闭胸式的使用比较广泛。敞开式盾构之中有挤压式盾构、全部敞开式盾构，但在近些年的城市地下工程施工中已很少使用，在此不再说明。轮胎的侧偏特性轮胎的侧偏特性o四、四、侧偏刚度的侧偏刚度的影响因素影响因素o轮胎的尺寸、型轮胎的尺寸、型式和结构参数对式和结构参数对侧偏刚度有显著侧偏刚度有显著影响，扁平率对影响，扁平率对轮胎侧偏刚度影轮胎侧偏刚度影

41、响很大。响很大。图图1-29 1-29 几种不同扁平率子午线胎几种不同扁平率子午线胎的侧偏刚度与载荷的关系曲线的侧偏刚度与载荷的关系曲线A-82A-82系列系列 B-70B-70系列系列 C-C-高性能高性能7070系列系列 D-60D-60系列系列CHONGQING INSTITUTE OF TECHNOLOGY 重庆汽车学院从使用情况来看，闭胸式的使用比较广泛。敞开式盾构之中有挤压式盾构、全部敞开式盾构，但在近些年的城市地下工程施工中已很少使用，在此不再说明。轮胎的侧偏特性轮胎的侧偏特性o四、四、侧偏刚度侧偏刚度的影响因素：的影响因素：o轮胎的充气压轮胎的充气压力对侧偏刚度力对侧偏刚度也有

42、显著影响也有显著影响图图1-30 1-30 轮胎充气压力对侧偏刚度的影响轮胎充气压力对侧偏刚度的影响轮胎轮胎:6.40-13:6.40-13 速度为速度为11m/s11m/s垂直载荷垂直载荷 W=4000NW=4000NCHONGQING INSTITUTE OF TECHNOLOGY 重庆汽车学院从使用情况来看，闭胸式的使用比较广泛。敞开式盾构之中有挤压式盾构、全部敞开式盾构，但在近些年的城市地下工程施工中已很少使用，在此不再说明。轮胎的侧偏特性轮胎的侧偏特性o四、四、侧侧偏刚度偏刚度的影响的影响因素：因素：o垂直载荷垂直载荷的变化对的变化对轮胎侧偏轮胎侧偏特性有显特性有显著影响著影响图图1

43、-31 1-31 垂直载荷对侧偏特性的影响垂直载荷对侧偏特性的影响CHONGQING INSTITUTE OF TECHNOLOGY 重庆汽车学院从使用情况来看，闭胸式的使用比较广泛。敞开式盾构之中有挤压式盾构、全部敞开式盾构，但在近些年的城市地下工程施工中已很少使用，在此不再说明。轮胎的侧偏特性轮胎的侧偏特性四、四、侧偏刚度的影响因素：路面侧偏刚度的影响因素：路面图图1-321-32干路面和湿路面上的侧偏特性干路面和湿路面上的侧偏特性aa干沥青路面干沥青路面,速度为速度为16.1Km/h16.1Km/hbb湿混凝土路面湿混凝土路面,速度为速度为32.2Km/h32.2Km/hCC湿沥青路面，

44、湿沥青路面，速度为速度为14.5Km/h14.5Km/hCHONGQING INSTITUTE OF TECHNOLOGY 重庆汽车学院从使用情况来看，闭胸式的使用比较广泛。敞开式盾构之中有挤压式盾构、全部敞开式盾构，但在近些年的城市地下工程施工中已很少使用，在此不再说明。轮胎的侧偏特性轮胎的侧偏特性o四、四、侧偏刚度的影响因素：侧偏刚度的影响因素：o行驶车速对侧偏刚度的影响很小行驶车速对侧偏刚度的影响很小。CHONGQING INSTITUTE OF TECHNOLOGY 重庆汽车学院从使用情况来看，闭胸式的使用比较广泛。敞开式盾构之中有挤压式盾构、全部敞开式盾构，但在近些年的城市地下工程施

45、工中已很少使用，在此不再说明。轮胎的侧偏特性轮胎的侧偏特性o五、回正力矩五、回正力矩绕轴的力矩：回正力绕轴的力矩：回正力矩是由接地面内分布的微元侧向反力产生的。矩是由接地面内分布的微元侧向反力产生的。图图1-33 1-33 接地印迹内地面侧向反作用力的接地印迹内地面侧向反作用力的分布及回正力矩的产生分布及回正力矩的产生CHONGQING INSTITUTE OF TECHNOLOGY 重庆汽车学院从使用情况来看，闭胸式的使用比较广泛。敞开式盾构之中有挤压式盾构、全部敞开式盾构，但在近些年的城市地下工程施工中已很少使用，在此不再说明。轮胎的侧偏特性轮胎的侧偏特性o回正力矩的回正力矩的影响因素影响

46、因素：o垂直载荷垂直载荷CHONGQING INSTITUTE OF TECHNOLOGY 重庆汽车学院从使用情况来看，闭胸式的使用比较广泛。敞开式盾构之中有挤压式盾构、全部敞开式盾构，但在近些年的城市地下工程施工中已很少使用，在此不再说明。轮胎的侧偏特性轮胎的侧偏特性o回正力矩的回正力矩的影响因素：影响因素：o轮胎的型式轮胎的型式及结构参数及结构参数对回正力矩对回正力矩一侧偏角特一侧偏角特性有重要影性有重要影响。响。CHONGQING INSTITUTE OF TECHNOLOGY 重庆汽车学院从使用情况来看，闭胸式的使用比较广泛。敞开式盾构之中有挤压式盾构、全部敞开式盾构，但在近些年的城市

47、地下工程施工中已很少使用，在此不再说明。轮胎的侧偏特性轮胎的侧偏特性o回正力矩回正力矩的影响因的影响因素：地面素：地面切向反作切向反作用力对回用力对回正力矩的正力矩的影响影响图图1-34 1-34 地面切向反作用力对地面切向反作用力对 回回正力矩的影响正力矩的影响CHONGQING INSTITUTE OF TECHNOLOGY 重庆汽车学院从使用情况来看，闭胸式的使用比较广泛。敞开式盾构之中有挤压式盾构、全部敞开式盾构，但在近些年的城市地下工程施工中已很少使用，在此不再说明。轮胎的侧偏特性轮胎的侧偏特性o五、有外倾角时轮胎的滚动五、有外倾角时轮胎的滚动图图1-35 1-35 车轮外倾角与外侧

48、向力车轮外倾角与外侧向力CHONGQING INSTITUTE OF TECHNOLOGY 重庆汽车学院从使用情况来看，闭胸式的使用比较广泛。敞开式盾构之中有挤压式盾构、全部敞开式盾构，但在近些年的城市地下工程施工中已很少使用，在此不再说明。轮胎的侧偏特性轮胎的侧偏特性图图1 136 36 有外倾角时轮胎的侧偏特性有外倾角时轮胎的侧偏特性a)a)外倾角与外倾侧向力的关系外倾角与外倾侧向力的关系b),c)b),c)有外倾角时的侧偏特性有外倾角时的侧偏特性CHONGQING INSTITUTE OF TECHNOLOGY 重庆汽车学院从使用情况来看，闭胸式的使用比较广泛。敞开式盾构之中有挤压式盾构

49、、全部敞开式盾构，但在近些年的城市地下工程施工中已很少使用，在此不再说明。轮胎的侧偏特性轮胎的侧偏特性o）、为三条相为三条相互平行的直互平行的直线，故可认线，故可认为在各种外为在各种外倾角下，轮倾角下，轮胎侧偏刚度胎侧偏刚度是一样的是一样的CHONGQING INSTITUTE OF TECHNOLOGY 重庆汽车学院从使用情况来看，闭胸式的使用比较广泛。敞开式盾构之中有挤压式盾构、全部敞开式盾构，但在近些年的城市地下工程施工中已很少使用，在此不再说明。轮胎的侧偏特性轮胎的侧偏特性o2 2）侧偏角为零）侧偏角为零时的地面侧向时的地面侧向力便是外倾侧力便是外倾侧向力向力Y,Y=k*CHONGQI

50、NG INSTITUTE OF TECHNOLOGY 重庆汽车学院从使用情况来看，闭胸式的使用比较广泛。敞开式盾构之中有挤压式盾构、全部敞开式盾构，但在近些年的城市地下工程施工中已很少使用，在此不再说明。轮胎的侧偏特性轮胎的侧偏特性o3 3）地面侧向力为）地面侧向力为Y Y，时的侧偏角，时的侧偏角，等于外倾角为零时等于外倾角为零时Y产生的侧偏角产生的侧偏角 与由此外倾角产生与由此外倾角产生的侧偏角的侧偏角之和。之和。如外倾角为正值时如外倾角为正值时（见（见线），侧偏线），侧偏角角=0 0+CHONGQING INSTITUTE OF TECHNOLOGY 重庆汽车学院从使用情况来看，闭胸式的使