[发明专利]一种轮胎过坎后轴力衰减特性的评价方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种轮胎过坎特性分析方法，尤其涉及的是一种轮胎过坎后轴力衰减特性的评价方法。

背景技术

随着人们生活水平的不断提高，对环境噪声、车辆的乘坐舒适性也提出了更多的要求。这迫使轮胎厂商在设计轮胎时，除了满足常规的使用性能外，还要考虑到在轮胎碰到障碍物后其振动衰减特性。

轮胎是车辆与路面之间接触的唯一部件，轮胎与路面的交互界面是整车运动的主要激励来源，控制车辆运动的所有作用力都是经过轮胎传至车身，对于轮胎力学行为的充分了解是进行车辆安全性、舒适性及耐久性研究的前提。

轮胎在行驶过程中碰到障碍物后，都会发生异常振动现象，然后逐渐衰减，这种振动会影响人们对车辆舒适性的评价。通常人们把这种碰到障碍物的测试叫过坎冲击测试（cleat test），通过对过坎冲击测试（cleat test）来预先获知轮胎的一些动力学行为特性。

这种振动可能会对车辆有伤害，并对乘坐舒适性不好，为了消除这种不好的影响，轮胎制造商要尽可能的制造一种具有较好过坎特性的轮胎，尽可能减小这种振动，并尽快回复到正常水平。为了设计这种具有较好过坎特性的轮胎，对于过坎中对数衰减系数、阻尼比和粘性阻尼系数等重要参数的了解非常的重要，以便轮胎按照过坎特性来进行分类。同时需要有一种设备可以用来测量轮胎的轴力，这个设备不仅可以对轮胎施加设定的载荷，还可以带动轮胎按照设定的速度进行转动，以模拟车辆实际行驶状况，同时在这个设备上可以安放过坎块，用来模拟轮胎在实际行驶时碰到的障碍物。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供了一种轮胎过坎后轴力衰减特性的评价方法，通过分析过路坎的激励经由滚动轮胎传递后在轮轴上的响应，进而为车辆乘坐舒适性及耐久性的改进与优化提供指导，同时也可为检验轮胎模型的建模以及动力学参数的取值有效性提供帮助。

本发明是通过以下技术方案实现的：本发明包括以下步骤：

（1）将轮胎和坎块分别固定在模拟设备上，轮胎充气至使用压力，加载轮胎到实际使用载荷，预热轮胎后将轮胎调节到设定的转速；

（2）采集至少一圈的轴力数据，将这些轴力数据的平均值作为轮胎过坎过程中转动一周时其轴力的变化，制得过坎波动曲线，波动曲线上幅值最大的为轮胎碰到坎块时冲击力，最后一个衰减波形的幅值是第一个衰减波形幅值的90%时则衰减结束，其后的振动为初始正常波动的振动水平，其他的为冲击后的衰减波形；

（3）在衰减波形上依次选择若干个测量数据点，根据公式对选择的数据点进行回归分析和拟合，得出参数n、B、A、ω_r和的值，n是衰减系数；B是在初始载荷作用时轴力的正常波动水平，x是时间，A是衰减指数函数的幅值，ω_r是减幅振动系统的圆频率，是相位角；

（4）然后得出轮胎的评价参数：对数衰减系数、阻尼比和粘性阻尼系数：

对数衰减系数：δ=lnA1A2=nTr]]>或δ=1ilnA1Ai+1]]>