[发明专利]软质地面的轮胎牵引力预测方法、装置、设备及存储介质

说明书

本发明公开了一种软质地面的轮胎牵引力预测方法、装置、设备及存储介质，方法包括：获取轮胎在刚性地面下的第一压载，并根据第一压载，获得轮胎的刚度；获取多组不同轮胎轮径的刚性轮对软质地面的第二压载，并根据第二压载，构建软质地面承载力模型，将软质地面沉陷量及轮径输入至软质地面承载力模型，获得软质地面承载力；基于递归法将刚度及软质地面承载力进行耦合，构建轮胎与软质地面之间的压力沉陷模型；根据压力沉陷模型，获取轮胎沉陷区域内的剪应力分布；根据剪应力分布，构建轮胎牵引力积分模型；获取轮胎运动参数，计算轮胎滑转率，并基于轮胎牵引力积分模型预测轮胎牵引力，从而对软质地面的轮胎牵引力进行预测。

技术领域

本发明涉及汽车车辆技术领域，尤其涉及一种软质地面的轮胎牵引力预测方法、装置、设备及存储介质。

背景技术

近年来，随着轮式车辆在航空、国防、交通运输、建筑和农业等领域的应用发展，人们对于轮式车辆在软质地面中的通过性需求逐步提升，其中，轮式车辆指的是以刚性轮形或弹性轮胎为行走部件的机动或专用车辆，种类包含了军用车辆、工程车辆、越野车辆、星球探索车辆等。软质地面为提供轮式车辆行驶承载力与附着力的具有自然属性的土壤，如沙漠、滩涂、海床、农田、雪地以及星球表面等。

轮式车辆中轮胎与软质地面相互作用所形成的牵引力是决定轮式车辆通过性的关键因素。其中，提高轮胎牵引力的预测能力是改善轮式车辆安全性、高机动性和作业高效性的主要方法，现有的理论研究通常将轮胎近似为刚性平板一类的几何条件，从而达到简化轮地间压力沉陷关系的目的，其中以Bekker、Janosi和ishigami半经验模型为主要代表。然而，这类半经验模型仍存在一定的缺点和不足，具体表现在：(1)无法充分考虑轮胎胎压和刚度对牵引力的影响；(2)缺少表达轮胎尺寸效应在牵引力估计中的作用。

发明内容

针对上述问题，本发明的目的在于提供一种软质地面的轮胎牵引力预测方法、装置、设备及存储介质，能够保证轮胎胎压和刚度对牵引力的影响下，通过轮胎尺寸有效的对软质地面的轮胎牵引力进行预测。

第一方面，本发明实施例提供了一种软质地面的轮胎牵引力预测方法，包括：

获取轮胎在刚性地面下的第一压载，并根据所述第一压载，以获得轮胎在刚性地面胎压下的刚度；

获取多组不同轮胎轮径的刚性轮对软质地面的第二压载，并根据所述第二压载，以构建软质地面承载力模型；

将目标轮胎的软质地面沉陷量以及轮径输入至所述软质地面承载力模型，以获得对应的软质地面承载力；

基于递归法将所述刚度以及软质地面承载力进行耦合后，构建轮胎与软质地面之间的压力沉陷模型；

根据压力沉陷模型，获取轮胎沉陷区域内的剪应力分布；

根据轮胎沉陷区域内的剪应力分布，构建轮胎牵引力积分模型；

获取目标轮胎运动参数，以计算轮胎滑转率，并根据所述轮胎滑转率，基于所述轮胎牵引力积分模型预测轮胎牵引力，从而对软质地面的轮胎牵引力进行预测。

优选地，获取多组不同轮胎轮径的刚性轮对软质地面的第二压载，并根据所述第二压载，以获得对应轮胎的软质地面承载力，具体为：

获取多组不同轮胎轮径的刚性轮对软质地面的第二压载；

根据第二压载，获得刚性轮与软质地面压载的承载力系数；

根据所述刚性轮与软质地面压载的承载力系数，构建软质地面承载力模型。

优选地，基于递归法将所述刚度以及软质地面承载力进行耦合后，构建轮胎与软质地面之间的压力沉陷模型，具体为：

以目标轮胎在没有受载荷下的初始轮胎尺寸所对应软质地面沉陷量作为递归初始值；