CN111220397B - 车轮测试方法和装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种车轮测试方法，涉及汽车检测领域，包括步骤：获取外力数据，所述外力数据记录被测轮胎所受外力激励的力以及激励坐标；获取压力数据，所述压力数据记录所述被测轮胎受到所述外力激励时对接地面的压力以及压力坐标；根据所述外力数据和所述压力数据，计算所述被测轮胎的车轮特性；其中，所述车轮特性包括所述被测轮胎的轮心等效力到所述被测轮胎的接地点等效力的力‑力传递矩阵。本发明还提供了车轮的测试装置，在减少了车轮的振动传递特性测算过程所需参数的同时，提高了测算结果与路面功率谱密度匹配性，从而提高对整车NVH特性的计算效率。
Description
技术领域
本发明涉及汽车检测领域，尤其涉及一种车轮测试方法和装置。
背景技术
作为汽车支撑部件，车轮性能不仅影响汽车基本的操稳、制动等性能，也是响应整车NVH的重要部件。在汽车行驶过程中，轮胎与路面相互作用产生振动噪声，一部分通过悬架系统传递至车内形成路噪。路噪作为衡量整车NVH特性的重要指标，其主要受到车轮的振动传递特性的影响。
现有技术中，获取整车NVH特性往往有两种途径。第一种途径是通过有限元建模建立车轮的模态模型，从而在路噪仿真过程中对该模态模型进行分析，测算车轮的振动传递特性对整车NVH特性的影响。第二种途径是通过试验采集车轮轮顶的试验数据等参数，从而分析车轮的振动传递特性对整车NVH特性的影响。
在实施本发明的过程中，发明人发现，由于构建模态模型需要获知车轮详尽的内部参数，这些内部参数可能因为涉及到技术保密而无法详尽获取，并且车轮结构建模较为复杂；而由于现有的车轮试验方法中，由于采集到的试验数据无法实现与路面功率谱密度的有效匹配，导致振动传递特性测算结果无法与路面功率谱密度有效匹配，对整车NVH特性的分析效果较差。
发明内容
本发明实施例的目的是提供一种车轮测试方法和装置，在减少了车轮的振动传递特性测算过程所需参数的同时，提高了测算结果与路面功率谱密度匹配性，从而提高对整车NVH特性的计算效率。
本发明实施例提供了一种车轮测试方法，包括：
获取外力数据，所述外力数据记录被测轮胎所受外力激励的力以及激励坐标；
获取压力数据，所述压力数据记录所述被测轮胎受到所述外力激励时对接地面的压力以及压力坐标；
根据所述外力数据和所述压力数据，计算所述被测轮胎的车轮特性；其中，所述车轮特性包括所述被测轮胎的轮心等效力到所述被测轮胎的接地点等效力的力-力传递矩阵。
作为上述方案的改进，所述根据所述外力数据和所述压力数据，计算所述被测轮胎的车轮特性，包括步骤：
根据所述外力数据和所述压力数据，计算从所述外力激励到所述压力的激励-压力传递矩阵；
根据所述外力数据进行矩阵缩减转化，计算轮心等效力；
根据所述压力数据进行矩阵缩减转化，计算接地点等效力；
根据所述轮心等效力、所述接地点等效力和所述激励-压力传递矩阵，计算所述力-力传递矩阵。
作为上述方案的改进，所述轮心等效力与所述外力数据的关系满足：
其中，{Fx，Fy，Fz，Mx，My，Mz}′为所述轮心等效力；{Fei}为位置i处的所述外力激励的力；(xei，yei，zei)为位置i处的激励坐标；(xR，yR，zR)为所述被测车轮的轮心坐标；
所述接地点等效力与所述压力数据的关系满足：
其中，{Fpx，Fpy，Fpz，Mpx，Mpy，Mpz}′为所述接地点等效力；{Foi}为i处受到的外力激励对应的压力；(xfi，yfi，zfi)为i处受到的外力激励对应的压力坐标；(xR，yR，zR)为所述被测车轮的轮心坐标。
作为上述方案的改进，所述压力数据记录所述被测轮胎对接地面上至少三个采集位置的压力以及压力坐标；多个所述采集位置的几何中心为所述被测轮胎的车轮接地点。
作为上述方案的改进，还包括步骤：
根据互易定理以及得到的所述力-力传递矩阵，求解车轮接地点位移到轮心位移的位移-位移传递矩阵，所述力-力传递矩阵和所述位移-位移传递矩阵的关系满足：
H(RCS，PT)＝-H(RC，PT)′
其中，H(RCS，PT)为所述位移-位移传递矩阵；H(RC，PT)为所述力-力传递矩阵的变换矩阵。
作为上述方案的改进，还包括如下步骤：
获取加速度数据，所述加速度数据记录所述被测轮胎的轮心的加速度和响应坐标；
根据所述外力数据和所述加速度数据，计算所述被测轮胎的车轮特性；所述车轮特性还包括所述轮心等效力到轮心等效加速度的力-加速度传递矩阵。
作为上述方案的改进，所述根据所述外力数据和所述加速度数据，计算所述被测轮胎的车轮特性，还包括步骤：
根据所述外力数据和所述加速度数据，计算从所述外力激励到所述加速度的激励-响应传递矩阵；
根据所述外力数据进行矩阵缩减转化，计算轮心等效力；
根据所述加速度数据进行矩阵缩减转化，计算轮心等效加速度；
根据所述轮心等效力、所述轮心等效加速度和所述激励-响应传递矩阵，计算所述力-加速度传递矩阵。
作为上述方案的改进，所述轮心等效加速度与所述加速度和所述响应坐标的关系满足：
其中，{ax，ay，az，arx，ary，arz}′为所述轮心等效加速度；{ai}为i处的受到的外力激励对应的加速度；(xai，yai，zai)为i处受到的外力激励对应的响应坐标；(xR，yR，zR)为所述被测车轮的轮心坐标。
作为上述方案的改进，所述加速度数据记录所述被测轮胎上与所述轮心等距的至少三个采集位置的加速度和响应坐标。
本发明实施例还提供了一种车轮测试装置，包括处理器、存储器以及存储在所述存储器中且被配置为由所述处理器执行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现如上任意一项所述的车轮测试方法。
与现有技术相比，本发明公开的一种车轮测试方法和装置，通过获取被测轮胎受到的外力激励的外力数据，并获取压力数据，根据所述外力数据和所述压力数据，进行矩阵缩减转化，从而测算出所述被测轮胎的轮心到接地点的力-力传递矩阵，得到所述被测轮胎的振动传递特性。由于在对所述被测轮胎的传递矩阵进行测算的过程中，通过获取外力激励的外力数据，以及所述被测轮胎对接地面的压力数据，即可通过矩阵缩减转化，高效地求解出所述力-力传递矩阵，减少了车轮的振动传递特性测算过程所需参数，并且与路面功率谱密度有效匹配，提高了测算结果与路面功率谱密度匹配性，从而提高对整车NVH特性的计算效率。
附图说明
图1是适用于本发明的被测轮胎固定方式的受力示意图。
图2是本发明实施例1中一种车轮测试方法的流程示意图。
图3是适用于本发明的传感器设置示意图。
图4是如图2所示的车轮测试方法的步骤S130的流程示意图。
图5是本发明实施例2中一种车轮测试方法的流程示意图。
图6是如图5所示的车轮测试方法的步骤S230的流程示意图。
图7是本发明实施例3中一种车轮测试装置的结构示意图。
图8是本发明实施例4中一种车轮测试装置的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
在本发明实施例提供的车轮测试方法中，被测轮胎作为车轮测试方法的测试对象，可以是固定在测试台架上。例如，参见图1，可以采用拉绳置于所述被测轮胎的轮心两侧，并向两侧分别施加的预紧力F1和F2，使F1和F2在水平方向的分力
和
相互抵消，竖直方向的分力之和
与所述被测车轮在整车装配下的轴负荷相一致，从而模拟所述被测轮胎的使用环境，提高测试的精确性；而为了更进一步缩减误差，还可以采用较软且具有弹性的拉绳；或是为了更好的地模拟所述被测轮胎在整车中的装配状态，将所述被测轮胎的胎压调整至额定胎压等。可以理解地，上述被测轮胎的固定方式仅作为本发明实施过程中的一种举例，在实际应用中，还可以根据具体情况选择合适的固定方式，均不影响本发明可取得的有益效果。
本发明实施例1提供了的一种车轮测试方法。参见图2，实施例1提供的车轮测试方法包括步骤S110至步骤S130。
S110、获取外力数据，所述外力数据记录被测轮胎所受外力激励的力以及激励坐标。
优选地，所述外力数据记录了至少三个激励位置的外力激励，以保证测算结果的精确性。
优选地，所述外力数据还可以包括所述外力激励的力以及激励坐标。更优选地，多个所述外力激励的位置可以是在所述被测车轮的中线两侧对称分布或是均匀分布，以进一步提高测算结果的精确性。
例如，作为一种可选的实施方式，可以是采用力锤敲击所述被测轮胎的方式，对所述被测轮胎输入所述外力激励；根据上述的优选方式，可进一步以所述力锤敲击的力度作为所述外力激励的力，敲击位置坐标作为所述激励坐标；更进一步地，根据上述的更优选方式，可敲击所述被测车轮的中线两侧的对称位置。
S120、获取压力数据，所述压力数据记录所述被测轮胎受到所述外力激励时对接地面的压力以及压力坐标。
优选地，所述压力数据记录了所述被测轮胎对接地面上至少三个采集位置的压力。所述采集位置的数量可以是三个、四个或是更多，更优选地，多个所述采集位置的几何中心为所述被测轮胎的车轮接地点。
例如，作为一种可选的实施方式，可以将所述被测轮胎垫装在一平整的刚性平板之上，并在所述刚性平板下方设置压力传感器，从而根据所述压力传感器采集到的数据，获取所述压力数据。根据上述的优选方式，可进一步将所述压力传感器的数量设置为三个或是更多。更进一步地，根据上述的更优选方式，可以所述被测轮胎的车轮接地点作为中心确定三角形，将三个所述压力传感器分别设置在该三角形的顶点上。参见图3，以所述压力传感器的数量为三个举例，所述被测车轮放置于平板F0上，压力传感器F1至F3设于所述平板F0下方，所述压力传感器F1至F3成等腰三角形布置，所述被测车轮的接地点位于所述等腰三角形的中心。
可以理解地，本实施例所示步骤S110与步骤S120的执行次序仅作为举例，在实际应用中，步骤S120可以是在步骤S110之前或之后执行，也可以与步骤S110同时执行，均不影响本发明可取得的有益效果。
S130、根据所述外力数据和所述压力数据，计算所述被测轮胎的车轮特性；其中，所述车轮特性包括所述被测轮胎的轮心等效力到所述被测轮胎的接地点等效力的力-力传递矩阵。
优选地，参见图4，步骤S130可以是通过如步骤S131至步骤S134所示的流程执行。
S131、根据所述外力数据和所述压力数据，计算从所述外力激励到所述压力的激励-压力传递矩阵。
具体地，可以是采用LMS.Test中的Impact模块，载入所述外力数据和所述压力数据，以计算出所述外力激励到所述压力的激励-压力传递矩阵。
S132、根据所述外力数据进行矩阵缩减转化，计算轮心等效力。
根据力的矩阵缩减转化公式：
结合所述外力数据，可以得到轮心等效力与所述外力数据的关系满足条件：
其中，{Fx，Fy，Fz，Mx，My，Mz}′为所述轮心等效力；{Fei}为位置i处的所述外力激励的力；(xei，yei，zei)为位置i处的激励坐标；(xR，yR，zR)为所述被测车轮的轮心坐标。根据所述外力数据，可以得到所述轮心等效力。
更进一步地，还可以根据所述轮心等效力与所述外力数据的关系公式，结合所述激励-压力传递矩阵，得到从所述轮心等效力到所述车轮接地面的压力的力-压力传递矩阵。
S133、根据所述压力数据进行矩阵缩减转化，计算接地点等效力。
根据力的矩阵缩减转化公式：
结合所述压力数据，可以得到所述接地点等效力与所述压力数据的关系满足：
其中，{Fpx，Fpy，Fpz，Mpx，Mpy，Mpz}′为所述接地点等效力；{Foi}为i处受到的外力激励对应的压力；(xfi，yfi，zfi)为i处受到的外力激励对应的响应坐标；(xR，yR，zR)为所述被测车轮的轮心坐标。根据所述压力数据，可以得到所述接地点等效力。
更进一步地，还可以根据所述接地点等效力与所述压力关系公式，结合所述激励-压力传递矩阵，得到从所述外力激励到所述接地点等效力的激励-力传递矩阵。
S134、根据所述轮心等效力、所述接地点等效力和所述激励-压力传递矩阵，计算所述力-力传递矩阵。
优选地，也可以是所述激励-压力传递矩阵、所述力-压力传递矩阵和所述激励-力传递矩阵，求解所述力-力传递矩阵。
以所述外力数据包括的激励位置数量为四个、所述压力数据的采集位置数量为三个进行举例。载入所述外力数据和所述测试数据，通过步骤S131，得到外力激励FRCI到压力FRCO的传递矩阵H(FRCO，FRCI)，传递矩阵H(FRCO，FRCI)为9×12矩阵。通过步骤S132，得到外力激励FRCI与轮心等效力RC的关系，可以进一步得到轮心等效力RC到压力FRCO的传递矩阵H(FRCO ，RC)，传递矩阵H(FRCO，RC)为9×6矩阵。通过步骤S133，得到压力FRCO与接地点等效力PT的关系，从而通过步骤S134得到轮心等效力RC到接地点等效力PT的传递矩阵H(PT，RC)，传递矩阵H(PT，RC)为6×6矩阵，即可得到所述轮心等效力到所述接地点等效力各自3个平动和3个转动自由度的力-力传递矩阵，还可进一步获得所述轮心等效力到所述接地点等效力的力-力传递函数。
可以理解地，步骤S131、步骤S132与步骤S133的执行顺序并无限定，可以按照任意次序执行，均不影响本发明可取得的有益效果。
作为另一种优选实施方式，在步骤S130之后，还可以包括步骤S140。
S140、根据互易定理以及得到的所述力-力传递矩阵，求解车轮接地点位移到轮心位移的位移-位移传递矩阵。
具体地，根据互易定理，有：
继续步骤S134的举例，对所述传递矩阵H(PT，RC)进行变换，得到所述接地点等效力PT到所述被测轮胎的轮心等效力RC的传递矩阵H(RC，PT)，根据上述互易定理可得到：
H(RCS，PT)＝-H(RC，PT)′
其中，H(RCS，PT)为所述车轮接地点位移到轮心位移的位移-位移传递矩阵。传递矩阵H(RCS，PT)也即为所述被测车轮的车轮接地点六自由度输入到轮心六自由度位移输出的传递矩阵，采用车轮接地点等效位移输入PT到轮心加速度响应RCA的位移-加速度传递矩阵H(RCA ，PT)来表示：
H(RCA，PT)＝(jω)H(RCS，PT)＝ω2H(RC，PT)′
从而得到了包括所述待测轮胎的轮心到车轮接地点的力-力传递矩阵H(RC，PT)、位移-加速度传递矩阵H(RCS，PT)和位移-位移传递矩阵H(RCS，PT)在内的车轮特性，并还可进一步获得激励-压力传递矩阵H(FRCO，FRCI)，力-压力传递矩阵H(FRCO，RC)，位移-加速度传递矩阵H(RCA ，PT)等表征的车轮特性。通过输出得到的车轮特性，可以用于不同车轮之间的特性比较，如传递函数的横向比较等，或是对轮胎的有限元模型进行校正等，提高对整车性能的开发效率。
本发明实施例1公开的一种车轮测试方法，通过获取被测轮胎受到的外力激励的外力数据，并获取压力数据，根据所述外力数据和所述压力数据，进行矩阵缩减转化，从而测算出所述被测轮胎的轮心到接地点的力-力传递矩阵，得到所述被测轮胎的振动传递特性。由于在对所述被测轮胎的传递矩阵进行测算的过程中，通过获取外力激励的外力数据，以及所述被测轮胎对接地面的压力数据，即可通过矩阵缩减转化，高效地求解出所述力-力传递矩阵，减少了车轮的振动传递特性测算过程所需参数，并且与路面功率谱密度有效匹配，提高了测算结果与路面功率谱密度匹配性，从而提高对整车NVH特性的计算效率。
本发明实施例2提供了另一种车轮测试方法。参见图5，实施例2的车轮测试方法在实施例1的基础上，还可以包括步骤S220和步骤S230。
S220、获取加速度数据，所述加速度数据记录所述被测轮胎的轮心的加速度和响应坐标。
优选地，所述加速度数据包括所述被测轮胎上的、与轮心等距的至少三个采集位置的加速度响应。例如，可以通过在所述轮心周围布置至少三个加速度传感器，并且所述至少三个加速度传感器与所述轮心等距。参见图3，以布置的所述加速度传感器的数量为四个为例，加速度传感器A1至A4布置于轮心RC四周，且所述加速度传感器A1至A4的所述轮心RC的距离均相等。
可以理解地，结合实施例1，步骤S220可以与步骤S120和步骤S110的执行次序可以任意调整，例如步骤S220可以是在步骤S120执行之前或之后执行，或者与步骤S120同时执行，均不影响本发明可取得的有益效果。
S230、根据所述外力数据和所述加速度数据，计算所述被测轮胎的车轮特性；所述车轮特性还包括所述轮心等效力到轮心等效加速度的力-加速度传递矩阵。
优选地，参见图6，还可以通过如步骤S231至步骤S233得到所述力-加速度传递矩阵。
S231、根据所述外力数据和所述加速度数据，计算从所述外力激励到所述加速度的激励-响应传递矩阵。
具体地，可以是采用LMS.Test中的Impact模块，载入所述外力数据和所述测试数据，以计算出所述外力激励到所述加速度响应的激励-响应传递矩阵。
S232、根据所述外力数据进行矩阵缩减转化，计算轮心等效力。
根据力的矩阵缩减转化公式：
结合所述外力数据，可以得到轮心等效力与所述外力激励的关系满足条件：
其中，{Fx，Fv，Fz，Mx，My，Mz}′为所述轮心等效力；{Fei}为位置i处的所述外力激励的力；(xei，yei，zei)为位置i处的激励坐标；(xR，yR，zR)为所述被测车轮的轮心坐标。根据所述外力数据，可以得到所述轮心等效力。
更进一步地，还可以根据所述轮心等效力与所述外力激励的关系公式，结合所述激励-响应传递矩阵，得到从所述外力激励到所述加速度响应的力-响应传递矩阵。
S233、根据所述加速度数据进行矩阵缩减转化，计算轮心等效加速度。
根据加速度的矩阵缩减转化公式：
结合所述加速度数据，可以得到所述轮心等效加速度和所述加速度响应的关系满足：
其中，{ax，ay，az，arx，ary，arz}′为所述轮心等效加速度；{ai}为i处的受到的外力激励对应的加速度；(xai，yai，zai)为i处受到的外力激励对应的响应坐标；(xR，yR，zR)为所述被测车轮的轮心坐标。根据所述加速度数据，可以得到所述轮心等效加速度。
更进一步地，还可以根据所述轮心等效加速度和所述加速度响应的关系公式，结合所述激励-响应传递矩阵，得到从所述外力激励到所述轮心等效加速度的力-加速度传递矩阵。
S234、根据所述轮心等效力、所述轮心等效加速度和所述激励-响应传递矩阵，计算所述力-加速度传递矩阵。
优选地，也可以是所述激励-响应传递矩阵、所述力-响应传递矩阵和所述激励-加速度传递矩阵，求解所述力-加速度传递矩阵。
以所述外力数据包括的激励位置数量为四个、所述加速度数据的采集位置数量为四个进行举例。载入所述外力数据和所述测试数据，通过步骤S231，得到外力激励FRCl到加速度响应ACCO的传递矩阵H(ACCO，FRCI)，传递矩阵H(ACCO，FRCI)为12×12矩阵。通过步骤S232，得到轮心等效力RC与加速度数据ACCO之间的关系，可以进一步得到轮心等效力RC到加速度ACCO的传递矩阵H(ACCO，RC)，传递矩阵H(ACCO，RC)为12×6矩阵。通过步骤S233，得到轮心等效力RC与轮心等效加速度RC的关系，从而通过步骤S234得到轮心等效力RC到轮心等效加速度RC的传递矩阵H(RC，RC)，传递矩阵H(RC，RC)为6×6矩阵，即可得到所述轮心等效力到所述轮心等效加速度各自3个平动和3个转动自由度的力-加速度传递矩阵，可以进一步表征为轮心的六自由度动刚度，得到所述被测轮胎的等效动刚度。
可以理解地，步骤S231、步骤S232与步骤S233的执行顺序并无限定，可以按照任意次序执行，均不影响本发明可取得的有益效果。
并且结合实施例1的内容，实施例2中的步骤S231至步骤S234可以是与实施例1中的步骤S131至步骤S134同步执行或是先后执行。此外，步骤S132和步骤S232还可以合并作为一个步骤执行，并且步骤S131、步骤S231、步骤S132(步骤S232)、步骤S133和步骤S233的执行顺序并无限定，可以任意次序执行，并通过步骤S134和步骤S234获得包括所述力-力传递矩阵和所述力-加速度传递矩阵在内的车轮特性。
本发明实施例2提供的车轮测试方法，在实施例1的基础上进行改进。在取得如实施例1所述的有益效果的同时，还通过获取车轮的轮心附近的加速度数据，进而根据所述加速度数据和外力数据进行计算，从而得到等效动刚度，提高了获取车轮特性的可靠性，使在对整车NVH特性进行测算时可以更加全面地对车轮的状态进行模拟，进一步提高了对整车NVH特性的计算效率。
本发明实施例3还提供了一种车轮测试装置30。参见图7，实施例3提供的车轮测试装置30包括外力获取模块31、数据获取模块32和计算模块33。
所述外力载入模块31，用于获取外力数据，所述外力数据记录被测轮胎所受外力激励的力以及激励坐标。所述数据获取模块32，用于获取压力数据，所述压力数据记录所述被测轮胎受到所述外力激励时对接地面的压力以及压力坐标。所述计算模块33，用于根据所述外力数据和所述压力数据，计算所述被测轮胎的车轮特性；其中，所述车轮特性包括所述被测轮胎的轮心等效力到所述被测轮胎的接地点等效力的力-力传递矩阵。
所述车轮测试装置30通过如上述任一实施例的车轮测试方法进行工作，在此不作赘述。
本发明实施例3公开的一种车轮测试装置，通过获取被测轮胎受到的外力激励的外力数据，并获取压力数据，根据所述外力数据和所述压力数据，进行矩阵缩减转化，从而测算出所述被测轮胎的轮心到接地点的力-力传递矩阵，得到所述被测轮胎的振动传递特性。由于在对所述被测轮胎的传递矩阵进行测算的过程中，通过获取外力激励的外力数据，以及所述被测轮胎对接地面的压力数据，即可通过矩阵缩减转化，高效地求解出所述力-力传递矩阵，减少了车轮的振动传递特性测算过程所需参数，并且与路面功率谱密度有效匹配，提高了测算结果与路面功率谱密度匹配性，从而提高对整车NVH特性的计算效率。
本发明实施例4还提供了另一种车轮测试装置40。参见图8，本发明实施例4提供的车轮测试装置40包括：处理器41、存储器42以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，例如车轮测试程序。所述处理器41执行所述计算机程序时实现上述各个测试方法实施例中的步骤，例如图1所示的步骤S120。或者，所述处理器执行所述计算机程序时实现上述各装置实施例中各模块的功能，例如上述实施例中所述的车轮测试装置。
示例性的，所述计算机程序可以被分割成一个或多个模块，所述一个或者多个模块被存储在所述存储器42中，并由所述处理器41执行，以完成本发明。所述一个或多个模块可以是能够完成特定功能的一系列计算机程序指令段，该指令段用于描述所述计算机程序在所述车轮测试装置40中的执行过程。例如，所述计算机程序可以被分割成外力获取模块、数据获取模块和计算模块，各模块具体功能如下：所述外力载入模块，用于获取外力数据，所述外力数据记录被测轮胎所受外力激励的力以及激励坐标；所述数据获取模块，获取压力数据，所述压力数据记录所述被测轮胎受到所述外力激励时对接地面的压力以及压力坐标；所述计算模块，用于根据所述外力数据和所述压力数据，计算所述被测轮胎的车轮特性；其中，所述车轮特性包括所述被测轮胎的轮心等效力到所述被测轮胎的接地点等效力的力-力传递矩阵。
所述车轮测试装置40可以是桌上型计算机、笔记本、掌上电脑及云端服务器等计算设备。所述车轮测试装置40可包括，但不仅限于，处理器41、存储器42。本领域技术人员可以理解，所述示意图仅仅是图像增强设备的示例，并不构成对车轮测试装置40的限定，可以包括比图示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件，例如所述车轮测试装置40还可以包括输入输出设备、网络接入设备、总线等。
所称处理器41可以是中央处理单元(Central Processing Unit，CPU)，还可以是其他通用处理器、数字信号处理器(Digital Signal Processor，DSP)、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit，ASIC)、现成可编程门阵列(Field-Programmable Gate Array，FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等，所述处理器41是所述车轮测试装置40的控制中心，利用各种接口和线路连接整个车轮测试装置40的各个部分。
所述存储器42可用于存储所述计算机程序和/或模块，所述处理器41通过运行或执行存储在所述存储器42内的计算机程序和/或模块，以及调用存储在存储器42内的数据，实现所述车轮测试装置40的各种功能。所述存储器42可主要包括存储程序区和存储数据区，其中，存储程序区可存储操作系统、至少一个功能所需的应用程序(比如声音播放功能、图像播放功能等)等；存储数据区可存储根据手机的使用所创建的数据(比如音频数据、电话本等)等。此外，存储器42可以包括高速随机存取存储器，还可以包括非易失性存储器，例如硬盘、内存、插接式硬盘，智能存储卡(Smart Media Card,SMC)，安全数字(SecureDigital,SD)卡，闪存卡(Flash Card)、至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他易失性固态存储器件。
其中，所述车轮测试装置40集成的模块如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明实现上述实施例方法中的全部或部分流程，也可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的计算机程序可存储于一计算机可读存储介质中，该计算机程序在被处理器执行时，可实现上述各个方法实施例的步骤。其中，所述计算机程序包括计算机程序代码，所述计算机程序代码可以为源代码形式、对象代码形式、可执行文件或某些中间形式等。所述计算机可读介质可以包括：能够携带所述计算机程序代码的任何实体或装置、记录介质、U盘、移动硬盘、磁碟、光盘、计算机存储器、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、电载波信号、电信信号以及软件分发介质等。
本发明实施例4公开的一种车轮测试装置，通过获取被测轮胎受到的外力激励的外力数据，并获取压力数据，根据所述外力数据和所述压力数据，进行矩阵缩减转化，从而测算出所述被测轮胎的轮心到接地点的力-力传递矩阵，得到所述被测轮胎的振动传递特性。由于在对所述被测轮胎的传递矩阵进行测算的过程中，通过获取外力激励的外力数据，以及所述被测轮胎对接地面的压力数据，即可通过矩阵缩减转化，高效地求解出所述力-力传递矩阵，减少了车轮的振动传递特性测算过程所需参数，并且与路面功率谱密度有效匹配，提高了测算结果与路面功率谱密度匹配性，从而提高对整车NVH特性的计算效率。
以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围。
Claims (8)
1.一种车轮测试方法，其特征在于，包括：
获取外力数据，所述外力数据记录被测轮胎所受外力激励的力以及激励坐标；
获取压力数据，所述压力数据记录所述被测轮胎受到所述外力激励时对接地面的压力以及压力坐标；
根据所述外力数据和所述压力数据，计算所述被测轮胎的车轮特性；其中，所述车轮特性包括所述被测轮胎的轮心等效力到所述被测轮胎的接地点等效力的力-力传递矩阵；
其中，所述根据所述外力数据和所述压力数据，计算所述被测轮胎的车轮特性，包括步骤：
根据所述外力数据和所述压力数据，计算从所述外力激励到所述压力的激励-压力传递矩阵；
根据所述外力数据进行矩阵缩减转化，计算轮心等效力；
根据所述压力数据进行矩阵缩减转化，计算接地点等效力；
根据所述轮心等效力、所述接地点等效力和所述激励-压力传递矩阵，计算所述力-力传递矩阵；
所述轮心等效力与所述外力数据的关系满足：
其中，{Fx，Fy，Fz，Mx，My，Mz}′为所述轮心等效力；{Fei}为被测轮胎位置i处的所述外力激励的力；(xei，yei，zei)为被测轮胎位置i处的激励坐标；(xR，yR，zR)为所述被测车轮的轮心坐标；
所述接地点等效力与所述压力数据的关系满足：
其中，{Fpx，Fpy，Fpz，Mpx，Mpy，Mpz}′为所述接地点等效力；{Foi}为被测轮胎位置i处受到的外力激励对应的压力；(xfi，yfi，zfi)为被测轮胎位置i处受到的外力激励对应的压力坐标；(xR，yR，zR)为所述被测车轮的轮心坐标。
2.如权利要求1所述的车轮测试方法，其特征在于，所述压力数据记录所述被测轮胎对接地面上至少三个采集位置的压力以及压力坐标；多个所述采集位置的几何中心为所述被测轮胎的车轮接地点。
3.如权利要求1所述的车轮测试方法，其特征在于，还包括步骤：
根据互易定理以及得到的所述力-力传递矩阵，求解车轮接地点位移到轮心位移的位移-位移传递矩阵；所述力-力传递矩阵和所述位移-位移传递矩阵的关系满足：
H(RCS，PT)＝-H(RC，PT)′
其中，H(RCS，PT)为所述位移-位移传递矩阵；H(RC，PT)为所述力-力传递矩阵的变换矩阵。
4.如权利要求1所述的车轮测试方法，其特征在于，还包括如下步骤：
获取加速度数据，所述加速度数据记录所述被测轮胎的轮心的加速度和响应坐标；
根据所述外力数据和所述加速度数据，计算所述被测轮胎的车轮特性；所述车轮特性还包括所述轮心等效力到轮心等效加速度的力-加速度传递矩阵。
5.如权利要求4所述的车轮测试方法，其特征在于，所述根据所述外力数据和所述加速度数据，计算所述被测轮胎的车轮特性，还包括步骤：
根据所述外力数据和所述加速度数据，计算从所述外力激励到所述加速度的激励-响应传递矩阵；
根据所述外力数据进行矩阵缩减转化，计算轮心等效力；
根据所述加速度数据进行矩阵缩减转化，计算轮心等效加速度；
根据所述轮心等效力、所述轮心等效加速度和所述激励-响应传递矩阵，计算所述力-加速度传递矩阵。
6.如权利要求5所述的车轮测试方法，其特征在于，所述轮心等效加速度与所述加速度和所述响应坐标的关系满足：
其中，{ax，ay，az，arx，ary，arz}′为所述轮心等效加速度；{ai}为被测轮胎位置i处的受到的外力激励对应的加速度；(xai，yai，zai)为被测轮胎位置i处受到的外力激励对应的响应坐标；(xR，yR，zR)为所述被测车轮的轮心坐标。
7.如权利要求4所述的车轮测试方法，其特征在于，所述加速度数据记录所述被测轮胎上与所述轮心等距的至少三个采集位置的加速度和响应坐标。
8.一种车轮测试装置，包括处理器、存储器以及存储在所述存储器中且被配置为由所述处理器执行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现如权利要求1至7中任意一项所述的车轮测试方法。
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