[发明专利]一种基于计算机的轮胎不平衡量的动力学模拟系统及方法

说明书

本发明属于轮胎动力学模拟技术领域，公开了一种基于计算机的轮胎不平衡量的动力学模拟系统及方法，所述基于计算机的轮胎不平衡量的动力学模拟系统包括：轮胎气压检测模块、轮胎花纹深度测量模块、里程数据采集模块、主控模块、实体模型构建模块、模拟模块、偏磨判断模块、警报模块、显示模块。本发明通过模拟模块大大提高轮胎不平衡量的动力学模拟的准确性；同时，通过偏磨判断模块根据轮胎偏磨和偏磨变化趋势来判断轮胎抵抗不正常磨损的能力，简单直观，方便快捷；将计算过程及公式导入EXCLE中形成模板，每次将测量数据后填入，自动生成相关图表和偏磨程度等级，能更有有效并更为方便对轮胎的偏磨程度进行评价。

技术领域

本发明属于轮胎动力学模拟技术领域，尤其涉及一种基于计算机的轮胎不平衡量的动力学模拟系统及方法。

背景技术

轮胎是在各种车辆或机械上装配的接地滚动的圆环形弹性橡胶制品。通常安装在金属轮辋上，能支承车身，缓冲外界冲击，实现与路面的接触并保证车辆的行驶性能。轮胎常在复杂和苛刻的条件下使用，它在行驶时承受着各种变形、负荷、力以及高低温作用，因此必须具有较高的承载性能、牵引性能、缓冲性能。同时，还要求具备高耐磨性和耐屈挠性，以及低的滚动阻力与生热性。世界耗用橡胶量的一半用于轮胎生产，可见轮胎耗用橡胶的能力。汽车轮胎按胎体结构不同可分为充气轮胎和实心轮胎。现代汽车绝大多数采用充气轮胎。按胎内空气压力的高低，充气轮胎可分为高压胎、低压胎和超低压胎三种。各类汽车普遍采用低压胎。充气轮胎按组成结构不同，又分为有内胎轮胎和无内胎轮胎两种。轿车普遍采用无内胎轮胎。按轮胎内部帘布层和缓冲层的排列方式不同，轮胎又可分为子午线轮胎和斜交轮胎两种。汽车上普遍采用的是子午线轮胎。轮胎侧面均有标注。然而，现有轮胎不平衡量的动力学模拟不准确；同时对轮胎的磨损判断繁琐、效率低。

综上所述，现有技术存在的问题是：

现有轮胎不平衡量的动力学模拟不准确；同时对轮胎的磨损判断繁琐、效率低。

现有技术中压力传感器的灵敏度易受到外界因素的干扰，不利于轮胎气压数据的高精度检测及获得，降低工作效率；现有技术中由于外界因素对报警器灵敏度的干扰，使得报警器不能及时根据磨损程度进行报警操作，降低工作效率；现有技术中显示器不能高效准确的显示气压数据、深度数据、驶里程数据、模拟数据、磨损程度，导致工作效率低。

发明内容

针对现有技术存在的问题，本发明提供了一种基于计算机的轮胎不平衡量的动力学模拟系统及方法。

本发明是这样实现的，一种基于计算机的轮胎不平衡量的动力学模拟方法，所述基于计算机的轮胎不平衡量的动力学模拟方法包括：

第一步，利用气压传感器采用RBF神经网络模型对轮胎气压数据进行检测；利用测量器测量轮胎花纹深度数据；利用里程表采集汽车轮胎行驶里程数据；

第二步，利用三维软件构建汽车的驾驶室、车架、轮胎、传动系统、货箱装置、驱动桥实体模型；

第三步，通过数据模型程序对轮胎不平衡量进行模拟操作；模拟方法包括：

(1)利用三维软件构建汽车的驾驶室、车架、轮胎、传动系统、货箱装置、驱动桥实体模型；

(2)在轮辋边缘处定义轮胎不平衡质量空间坐标系，并在轮胎不平衡质量空间坐标系内建立不平衡质量点的位置坐标；

(3)在轮胎不平衡质量空间坐标系内建立独立的刚体组件，并将刚体组件与所述不平衡质量点进行耦合；

(4)将刚体组件定义为所述轮胎的轮胎不平衡质量，并定义轮胎在半载工况、满载工况、以及超载工况下的轮胎不平衡质量；

(5)在不平衡质量空间坐标系内创建刚性体不平衡质量单元，将刚性体不平衡质量单元与轮胎进行固定副连接，并在固定副连接处添加质点作为不平衡质量质点，轮胎的总的不平衡质量为刚性体不平衡质量单元的配重与不平衡质量质点的配重之和；