轮胎数字化模型

轮胎模型分类:


01 魔术轮胎
采用三角函数的组合公式拟合轮胎实验数据,用形式相同的公式表达轮胎受力工况。魔术公式表达式:

常见魔术公式模型主要以下四种:

02 SWIFT轮胎
这是一个刚性环模型,不需要计算胎体的变形。可用于硬件在环进行主动悬架和ABS开发。

耐久分析中常用有限元轮胎和FTire,以下重点说明:
03 有限元轮胎
1) 轮胎材料模型的建立
轮胎主要由橡胶和帘布层,带束层构成。
胎冠的材料主要是橡胶,属于超弹性材料,具有体积不可压缩性和非线性本构关系。常用橡胶材料本构模型:

帘线与橡胶粘在一起,形成一种帘线-橡胶复合材料,为正交各向异性材料。常用帘线-橡胶材料本构模型:

2) 轮胎网格模型的建立
一般来说,轮胎有限元网格应遵循以下原则:1,尽量采用六面体单元,轮胎肩部由于曲率较大,半径较小,网格应比较密;2,建议采用8节点线性六面体完全积分杂交实体单元(C3D8H)。有限元轮胎需要配合有限元路面进行整车仿真。

04 FTire轮胎
基于柔性环模型的物理模型,覆盖频率范围仅次于有限元轮胎模型。通过大量轮胎外特性试验获得FTire模型所需参数。

FTire是高分辨率物理轮胎模型,需要每秒数万次评价路面,为了实现空间和时间分辨率,路面模型选择很重要,通常采用RGR路面。有了FTire和数字路面就可以创建虚拟路面在内的多种应用场景。

总之,选用哪种轮胎模型取决于所要分析的工况。目前FTire轮胎模型的适用范围最广,也是多数整车厂的技术发展方向。
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