[发明专利]一种瞬态纯侧偏工况轮胎侧向力分区拟合方法、设备和可读载体介质

说明书

本发明属于轿车轮胎力学特性数据处理领域，具体涉及一种针对瞬态纯侧偏工况下的侧向力关于侧偏角试验数据进行分区拟合的方法、智能设备和计算机可读载体介质。本发明将侧偏角测量范围分为七个区域，对每个区间的侧向力关于侧偏角的试验数据进行三次多项式拟合，且约束每个节点处的函数值和一阶导数值相等。通过分区拟合，可将加载段和卸载段的试验数据进行高精度拟合成光滑的曲线，用以计算轮胎特征值、对标分析或用于轮胎模型辨识。具有准确性高、重复性好、效率高的特点。

技术领域

本发明属于轿车轮胎力学特性数据处理领域，具体涉及一种针对瞬态纯侧偏工况下的侧向力关于侧偏角试验数据进行分区拟合的方法、智能设备和计算机可读载体介质。

背景技术

轮胎力和力矩测试数据主要用于对标分析、品控及动力学建模，是轮胎产品性能研发的重要技术手段。轮胎力和力矩测试方法分为稳态测试法和瞬态测试法，分别用于测评轮胎稳态性能和瞬态性能。

为了消除轮胎不均匀性的影响，采用瞬态测试法试验时通常设置较高的数据采样频率，如60km/h条件下常设置为250Hz以上。因此，这种情况下采用瞬态测试法测得的轮胎侧向力关于侧偏角的加载与卸载两部分的试验数据可能达到几千个数据点甚至更多。因此，开发有效的数据处理方法对于轮胎瞬态力学性能的准确计算与评估至关重要。

目前，瞬态试验数据的处理方法主要有多项式、光滑样条或魔术公式的整体拟合。采样多项式对试验数据进行整体拟合的精度较差，光滑样条拟合结果的光滑度和精度易受试验数据影响，魔术公式的拟合结果比前两者好，但是精度仍有待提升。

综上所述，为准确地对瞬态纯侧偏工况的侧向力关于侧偏角试验数据进行拟合处理，需开发一种准确性高、重复性好的数据处理方法。

发明内容

为了解决上述的技术问题，本发明的第一个目的是提供一种瞬态纯侧偏工况的轮胎侧向力分区拟合方法，该方法通过分区拟合，可将加载段和卸载段的试验数据进行高精度拟合成光滑的曲线，用以计算轮胎特征值、对标分析或用于轮胎模型辨识，具有准确性高、重复性好、效率高的特点。

为了实现上述的目的，本发明采用了以下的技术方案：

一种瞬态纯侧偏工况的轮胎侧向力分区拟合方法，该方法包括以下的步骤：

一、准备试验所需的轮胎作为试验胎；

二、将试验胎安装至合适的轮辋上并充气调整至所需的试验气压，根据试验要求进行静置停放合适的时间；

三、将充气停放后的轮胎安装至具有瞬态侧偏测试功能的轮胎六分力试验机上，设置试验所需的轮胎气压、路面速度、垂向载荷、外倾角与侧偏角，进行分区测试或者整体扫掠测试；

四、提取瞬态纯侧偏工况下的轮胎侧向力关于侧偏角的试验数据，并根据垂向载荷的命令值与反馈值，对侧向力数据进行修正；

五、按照以下方式对试验数据进行处理：

1）以侧偏角为横坐标X轴，侧向力为纵坐标Y轴，建立直角坐标系；

2）在直角坐标系中绘制侧向力关于侧偏角的试验数据散点图；

3）在横坐标中设置连接点；

4）根据所设置的连接点，将侧向力关于侧偏角的试验数据散点图进行分区：

5）分别对每个区的侧向力关于侧偏角试验数据进行单独的三次多项式拟合，并约束节点处的函数值相等和一阶导数值相等；

六、根据实际需求设置横坐标侧偏角序列；

七、将拟合得到的多项式系数分别回代至对应的三次多项式中，获得拟合后的侧向力关于侧偏角的数据结果。