[发明专利]一种获取轮胎接地区压力分布的方法

说明书

本发明提供了一种获取轮胎接地区压力分布的方法，包括如下步骤：在密闭加压状态下，获得校准材料的压力与灰度值的关系曲线；利用轮胎定位装置将轮胎安装和定位在升降加载机构上；所述轮胎与透明板之间设有校准材料，所述轮胎与校准材料接触形成轮胎接地区；通过升降加载机构给轮胎加载压力得到轮胎接地区的图像，通过对轮胎接地区的图像处理，获取轮胎接地区域灰度图；通过获取的压力与灰度值曲线，将轮胎接地区域灰度图转变为轮胎接地压力图，从而获得轮胎接地区压力分布。本发明可以解决传感器测量中分辨率不足的问题，能提高测量结果的分辨率。

技术领域

本发明涉及轮胎测试技术领域，涉及一种获取轮胎接地区压力分布的方法。

背景技术

轮胎是汽车与路面接触的唯一部件，影响车辆行为的力主要来自于轮胎与路面的接触区域，此接触力为车辆驱动、制动以及转向提供动力来源。轮胎接地压力与轮胎的接地性能密切相关，其受轮胎材料、花纹形状、路面粗糙度等多种因素的影响，始终处于不均匀分布状态，其非均匀性是路面早期破坏的重要影响因素之一。因此精确测量轮胎接地压力对轮胎开发、车辆性能及路面破坏的研究具有重要意义。

目前测量轮胎接地压力的方法主要有理论解析法、有限元法以及试验方法三种。理论解析法利用理论模型对轮胎进行建模分析，主要是对轮胎在不同工况下的接地压力分布趋势进行分析，很难获取具体的接地特征参数。随着有限元技术的成熟，利用有限元法虽然可取得一定的预测结果，但是需要通过实验对其进行验证。实验法通常通过传感器测量轮胎的接地压力，如现有技术通过设置多个压电传感器，利用压电效应实现轮胎接地应力的测量，其方法需大量传感器，增加使用成本，而且传感器本身的大小以及各个传感器之间的间隔限制了其分辨率，对沟槽以及边缘的识别并不精确，测量成本较高。现有技术基于磁纳米热图像实现轮胎与路面间的接触压力测量。

发明内容

针对现有技术中存在的不足，本发明提供了一种获取轮胎接地区压力分布的方法，不仅能降低测量成本，而且可以解决传感器测量中分辨率不足的问题，能提高测量结果的分辨率。

本发明是通过以下技术手段实现上述技术目的的。

一种获取轮胎接地区压力分布的方法，包括如下步骤：

在密闭加压状态下，获得校准材料的压力与灰度值的关系曲线；

利用轮胎定位装置将轮胎安装和定位在升降加载机构上；所述轮胎与透明板之间设有校准材料，所述轮胎与校准材料接触形成轮胎接地区；通过升降加载机构给轮胎加载压力得到轮胎接地区的图像，通过对轮胎接地区的图像处理，获取轮胎接地区域灰度图；

通过获取的压力与灰度值曲线，将轮胎接地区域灰度图转变为轮胎接地压力图，从而获得轮胎接地区压力分布。

进一步，所述获得校准材料的压力与灰度值的关系曲线，具体包括如下步骤：

将校准材料放置在透明板上，校准材料与透明板接触形成校准接地区；透明板与密封罩内部形成密闭空腔，校准材料位于密闭空腔内；

用单色光源照射校准接地区；

对密闭空腔内施加气压，通过传感器获取压力大小；通过透明板底部的相机获取密闭空腔不同压力下校准接地区的图像；

利用图像处理技术，获得校准材料的压力与灰度值的关系曲线。

进一步，所述图像处理技术具体包括如下步骤：

对校准接地区的图像使用最大化灰度值法，获得灰度化后的图像；

通过中值滤波法去除灰度化后图像上产生的噪声点和细小轮廓，利用Ostu算法去除图像背景，并对图像进行分割；；

获取处理后的校准接地区图像的灰度值和像素点的总数，计算平均灰度值；

通过最小二乘法对压力与灰度进行拟合，获得压力与灰度值的关系曲线。