CN102073781A - 轮胎的磨耗计算方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种轮胎的磨耗计算方法，该轮胎的磨耗计算方法利用基于二维轮胎力学模型的轮胎的力学要素，计算出侧抗力、滑动区域及滑动量等来计算摩擦能量。

Description

轮胎的磨耗计算方法
技术领域
本发明涉及轮胎的磨耗计算方法，该轮胎的磨耗计算方法用于高效应用对与磨耗直接关联的摩擦能量进行计算的方式来提高磨耗计算的正确性。
背景技术
以往，关于轮胎的磨耗，已经发表了如下的有关转向特性的技术：基于轮胎的力学模型，反映前后力和有效滑动角度来适用回转角和SAT的实验数据，由此导出力学系数值，并将应用了所导出的系数值的轮胎模型应用于车辆动力学分析。这样的技术是作为用于导出轮胎的转向(cornering)特性的实验的、力学接近法来持续发展的，但是在计算磨耗特性时，进来只通过利用有限要素法的计算机计算来进行接近，而不采用力学模型和计算方法。
因此，作为计算磨耗特性的方法，通常广泛利用对与磨耗直接关联的摩擦能量进行计算的方法。此外，采用有限要素法的计算机计算虽然具有能够形成复杂的轮胎胎面形状来进行计算的优点，但是也有必需长时间利用大容量计算机的缺点，因此，实际情况是，为了在初始设计阶段决定模型的尺寸，力学模型是必需的。
发明内容
本发明为了解决上述现有技术的问题，其目的在于提供一种轮胎的磨耗计算方法，该轮胎的磨耗计算方法利用基于二维轮胎力学模型的轮胎的力学要素来计算出侧抗力(cornering force)、滑动区域及滑动量等，从而计算出摩擦能量。
实现上述本发明的目的、且执行后面所述的本发明的特征性功能的、本发明的特征性结构如下所述。
根据本发明的一实施例，提供一种轮胎磨耗计算方法，其特征在于，包括如下步骤：A、对接触地面的轮胎进行二维模型化，对非接地的轮胎进行简化的一维模型化；B、根据上述二维模型化信息，获得轮胎前后方向的接地压力分布和宽度方向的接地压力分布信息；C、反映因上述轮胎的荷重作用而产生的轮胎的侧抗力、转矩和轮胎带束层变形信息来计算出上述接地压力分布的非对称成分；D、根据上述非对称成分，计算出在轮胎和地面之间的接地面上产生的固着区域和滑动区域的宽度方向分布和滑动量；以及E、在所计算出的上述滑动量的信息中反映所计算出的摩擦力来计算出单位时间摩擦能量。
附图说明
图1是示出本发明的实施例的轮胎的磨耗计算方法的一例的图。
图2是示出本发明的一实施例的将轮胎及接地面内的固着区域、滑动区域二维模型化的结果的曲线图。
图3是示出本发明的一实施例的将宽度方向和前后方向的接地压力分布模型化的结果的图。
图4是示出本发明的一实施例的计算出基于滑动角度变化的滑动区域的结果的曲线图。
图5是示出本发明的一实施例的计算出基于滑动角度变化的单位时间摩擦能量的结果的曲线图。
其中，附图标记1表示轮胎。
具体实施方式
后面，参照示出能够实施本发明的特定实施例的附图，对本发明进行详细说明。这些实施例被详细记载，以便本领域的技术人员能够实施它们。本发明的各种实施例虽然各自不同，但是显然不是相互排他性的实施例。例如，能够通过一个实施例得到在此所记载的特定形状、结构和特性，而在不脱离本发明的宗旨和范围的情况下能够通过其它实施例得到在此所记载的特定形状、结构和特性。此外，显然所公开的各实施例的个别构成要素的位置或配置，在不脱离本发明的宗旨和范围情况下是能够进行变更的。因此，后述的详细说明不应理解为限定本发明，本发明的范围是仅由请求权利的要求范围所主张的范围来适当说明来限定的。附图中的同一附图标记在各图中所指的是执行相同或类似功能的构件。
下面，为了使得具有本发明所属技术领域的普通技术的人员能够容易实施本发明，参照附图来详细说明本申请的优选实施例。
图1是示出本发明的实施例的轮胎的磨耗计算方法的一例的图。
如图1所示，本发明的轮胎的磨耗计算方法S100，包括如下步骤：S110，进行二维模型化和一维模型化；S120，获得前后方向和宽度方向的接地压力分布；S130，计算出非对称成分；S140，计算出宽度方向分布和滑动量；以及S150，计算出单位时间摩擦能量。
首先，在本发明的步骤S110，以接触地面的轮胎为对象进行二维模型化，并对非接地的轮胎进行简化的一维模型化作业。上述二维模型化结果示于图2。
接着，在本发明的步骤S120，根据二维模型化的信息，进行获得轮胎前后方向的接地压力分布和宽度方向的接地压力分布的信息的作业。上述前后方向的接地压力分布和宽度方向的接地压力分布的结果示于图3的曲线图。
接着，在本发明的步骤S130进行如下作业：在获得因轮胎的荷重作用而产生的轮胎的侧抗力、转矩和轮胎带束层变形信息之后，反映它们来对在上述步骤S120获得的接地压力分布信息计算出非对称成分。
接着，在本发明的步骤S140进行如下作业：获得在轮胎和地面之间的接地面产生的固着区域和滑动区域的信息，根据在上述步骤S130获得的非对称成分，计算上述固着区域和滑动区域的宽度方向分布和滑动量。此时，计算出在滑动区域基于滑动角度的变化的滑动区域的结果示于图4。即，在图4中，在横轴示出轮胎的接触宽度，在纵轴示出轮胎的接触长度的情况下，示出对应于转向的程度的滑动量α的结果。
最后，在本发明的步骤S150进行如下作业：对接触地面的轮胎进行测定而获得摩擦力值，并对在上述步骤S140计算出的滑动量信息反映所测定的摩擦力来计算出单位时间摩擦能量。计算出上述单位时间摩擦能量的结果示于图5，那是在横轴上示出接触宽度，在纵轴上示出磨耗率的情况下，计算出对应于滑动角度的变化程度的单位时间摩擦能量的结果。
如上所示，在本实施例中，根据以轮胎为对象二维化的信息，求出接地压力分布、固着区域、滑动区域、侧抗力、转矩、摩擦力和滑动量等，反映该结果来计算出单位时间摩擦能量，由此具有导出单位时间摩擦能量表现轮胎的力学要素和轮胎的截面形状的系数的优点。
根据本发明，计算出接地压力分布、固着区域和滑动区域分布、侧抗力、转矩和滑动量来构成的单位时间摩擦能量，该计算出的单位时间摩擦能量表现为表现轮胎的力学要素和轮胎的截面形状的系数，从而具有提高磨耗计算的正确性的效果。

Claims (1)

1.一种轮胎磨耗计算方法，其特征在于，包括如下步骤：
A、对接触地面的轮胎进行二维模型化，对非接地的轮胎进行简化的一维模型化；
B、根据上述二维模型化信息，获得轮胎的前后方向的接地压力分布和宽度方向的接地压力分布信息；
C、反映因上述轮胎的荷重作用而产生的轮胎的侧抗力、转矩和轮胎带束层变形信息来计算出上述接地压力分布的非对称成分；
D、根据上述非对称成分，计算出在轮胎和地面之间的接地面产生的固着区域和滑动区域的宽度方向分布和滑动量；以及
E、在所计算出的上述滑动量的信息中反映摩擦力来计算出单位时间的摩擦能量。
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