CN113742837A - 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 - Google Patents
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 Download PDFInfo
- Publication number
- CN113742837A CN113742837A CN202110789760.5A CN202110789760A CN113742837A CN 113742837 A CN113742837 A CN 113742837A CN 202110789760 A CN202110789760 A CN 202110789760A CN 113742837 A CN113742837 A CN 113742837A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- tire
- test data
- test
- lateral force
- lateral
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
- G06F30/00—Computer-aided design [CAD]
- G06F30/10—Geometric CAD
- G06F30/15—Vehicle, aircraft or watercraft design
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
- G06F30/00—Computer-aided design [CAD]
- G06F30/20—Design optimisation, verification or simulation
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
- G06F2119/00—Details relating to the type or aim of the analysis or the optimisation
- G06F2119/14—Force analysis or force optimisation, e.g. static or dynamic forces
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T90/00—Enabling technologies or technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
Abstract
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。
Description
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。
优选,所述步骤四根据F Y@target =(F Ztarget /F Zmeasured )*F Ymeasured ,对侧向力数据进行修正。
优选,所述步骤2)如果是采用分区测试,则需对试验数据进行拼接处理。
本发明中步骤4)中的分区可以采用5-10个分区,优选是7个分区;再优选,所述步骤3)连接点依次设为-10、-7、-1.5、1.5、7、10,将侧偏角测量范围分为七个区域,即SAmin~-10°、-10°~-7°、-7°~-1.5°、-1.5°~+1.5°、+1.5°~+7°、+7°~+10°、+10°~Samax;步骤4)分区方法如下:
4.1)将横坐标SA min 至-10对应的试验数据标记为一区,对应的三次多项式方程记为F y1 =a1 α 1 3+b1 α 1 2+c1 α 1 +d1;
4.2)将横坐标-10至-7对应的试验数据标记为二区,对应的三次多项式方程记为F y2 =a2 α 2 3+b2 α 2 2+c2 α 2 +d2;
4.3)将横坐标-7至-1.5对应的试验数据标记为三区,对应的三次多项式方程记为F y3 =a3 α 3 3+b3 α 3 2+c3 α 3 +d3;
4.4)将横坐标-1.5至+1.5对应的试验数据标记为四区,对应的三次多项式方程记为F y4 =a4 α 4 3+b4 α 4 2+c4 α 4 +d4;
4.5)将横坐标+1.5至+7对应的试验数据标记为五区,对应的三次多项式方程记为F y5 =a5 α 5 3+b5 α 5 2+c5 α 5 +d5;
4.6)将横坐标+7至+10对应的试验数据标记为六区,对应的三次多项式方程记为F y6 =a6 α 6 3+b6 α 6 2+c6 α 6 +d6;
4.7)将横坐标+10至SA max 对应的试验数据标记为七区,对应的三次多项式方程记为F y7 =a7 α 7 3+b7 α 7 2+c7 α 7 +d7。
再优选,所述步骤5)中三次多项式拟合如下:F y1 (-10) = F y2 (-10)且dF y1 (-10) = dF y2 (-10)、F y2 (-7) = F y3 (-7)且dF y2 (-7) = dF y3 (-7)、、F y3 (-1.5) = F y4 (-1.5)且dF y3 (- 1.5) = dF y4 (-1.5)、F y4 (1.5) = F y5 (1.5)且dF y4 (1.5) = dF y5 (1.5)、F y5 (7) = F y6 (7)且dF y5 (7) = dF y6 (7)、F y6 (10) = F y7 (10)且dF y6 (10) = dF y7 (10)。
优选,所述Samin为-15~-30区间,SAmax为15~30区间。
优选,所述步骤六-SAmin~SAmax的步进设为0.1。
进一步,本发明还公开了所述方法或的数据结果用以计算轮胎特征值、对标分析和/或用于轮胎模型辨识。
进一步,本发明还公开了一种智能设备,包括处理器、存储器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序,其特征在于,所述计算机程序被所述处理器执行时实现所述方法中步骤五至步骤七。
进一步,本发明还公开了一种存储程序指令的非暂时性计算机可读载体介质,其特征在于,所述计算机可读存储介质上存储计算机程序,所述计算机程序被所述处理器执行时实现所述方法中步骤五至步骤七。
本发明的有益效果
(1)采用本发明的拟合结果准确性高、可重复性好;
(2)本发明的分区拟合方法,各个区间的数据拟合互不干扰;
(3)本发明的数据处理方法效率高。
附图说明
图1为 瞬态纯侧偏工况下的轮胎侧向力关于侧偏角试验数据处理流程图。
图2为 瞬态纯侧偏工况下的轮胎侧向力关于侧偏角试验数据分区示意图。
图3、图4为 瞬态纯侧偏工况下的轮胎侧向力关于侧偏角试验数据处理结果。
具体实施方式
采用本发明对225/60R18半钢子午线轮胎进行瞬态纯侧偏工况的力学特性测量,以下是具体的实施例过程。
1、抽取1条225/60R18规格的半钢子午线轮胎作为试验胎。
2、将试验轮胎安装至6.5J×18的轮辋上并充气调整至250kPa的气压,然后静置于实验室环境(室温为24±3℃)下停放3小时。
3、将充气停放后的试验胎安装至MTS flat-trac CT型号试验机上,设置合适的胎压、路面速度、垂向载荷、侧倾角及侧偏角(SAmin取-15°、SAmax取+15°)对轮胎进行预实验。
4、预实验结束后,根据实际需要采用分区测试或整体扫掠测试,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。
5、根据F Ytarget =(F Ztarget /F Zmeasured )*F Ymeasured 对试验数据进行修正,其中F Ztarget 为目标垂向载荷,F Zmeasured 为测得的垂向载荷,F Ymeasured 为测得的侧向力,F Ytarget 为修正后的侧向力。
6、按照以下方式对试验数据进行处理:
6.1 对试验数据进行分区,将横坐标的侧偏角值落在-15至-10范围的侧向力关于侧偏角数据划分为一区,将-10至-7对应的试验数据划分为二区,将-7至-1.5对应的试验数据划分为三区,将-1.5至1.5对应的试验数据划分为四区,将1.5至7对应的试验数据划分为五区,将7至10对应的试验数据划分为六区,将10至15对应的试验数据划分为七区;
6.2 分别对一区至七区的侧向力关于侧偏角的试验数据进行单独的三次多项式拟合,记y i =ai x i 3+bi x i 2+ci x+di,其中i=1:7;
6.3 拟合过程中须保证:F y1 (-10) = F y2 (-10)且dF y1 (-10) = dF y2 (-10)、F y2 (-7) = F y3 (-7)且dF y2 (-7) = dF y3 (-7)、F y3 (-1.5) = F y4 (-1.5)且dF y3 (-1.5) = dF y4 (-1.5)、F y4 (1.5) = F y5 (1.5)且dF y4 (1.5) = dF y5 (1.5)、F y5 (7) = F y6 (7)且dF y5 (7) = dF y6 (7)、F y6 (10) = F y7 (10)且dF y6 (10) = dF y7 (10);
6.4 拟合得到7组三次多项式的系数值,即ai、bi、ci、di(i=1:7);
6.5 设置侧偏角序列为-15:0.1:15,即步长为0.1°;
6.6 将得到的7组三次多项式系数分别回代至对应的三次多项式中,获得侧向力关于侧偏角的曲线数据结果。
以上为对本发明实施例的描述,通过对所公开的实施例的上述说明,使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的。本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下,在其它实施例中实现。因此,本发明将不会被限制于本文所示的这些实施列,而是要符合与本文所公开的原理和新颖点相一致的最宽的范围。
Claims (10)
1.一种瞬态纯侧偏工况的轮胎侧向力分区拟合方法,其特征在于,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。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,步骤四根据F Y@target =(F Ztarget /F Zmeasured )*F Ymeasured ,对侧向力数据进行修正;其中F Ztarget 为目标垂向载荷,F Zmeasured 为测得的垂向载荷,F Ymeasured 为测得的侧向力,F Ytarget 为修正后的侧向力。
3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,步骤2)如果是采用分区测试,则需对试验数据进行拼接处理。
4.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,步骤3)连接点依次设为-10、-7、-1.5、1.5、7、10,将侧偏角测量范围分为七个区域,即SAmin~-10°、-10°~-7°、-7°~-1.5°、-1.5°~+1.5°、+1.5°~+7°、+7°~+10°、+10°~Samax;步骤4)分区方法如下:
4.1)将横坐标SA min 至-10对应的试验数据标记为一区,对应的三次多项式方程记为F y1 =a1 α 1 3+b1 α 1 2+c1 α 1 +d1;
4.2)将横坐标-10至-7对应的试验数据标记为二区,对应的三次多项式方程记为F y2 =a2 α 2 3+b2 α 2 2+c2 α 2 +d2;
4.3)将横坐标-7至-1.5对应的试验数据标记为三区,对应的三次多项式方程记为F y3 =a3 α 3 3+b3 α 3 2+c3 α 3 +d3;
4.4)将横坐标-1.5至+1.5对应的试验数据标记为四区,对应的三次多项式方程记为F y4 =a4 α 4 3+b4 α 4 2+c4 α 4 +d4;
4.5)将横坐标+1.5至+7对应的试验数据标记为五区,对应的三次多项式方程记为F y5 =a5 α 5 3+b5 α 5 2+c5 α 5 +d5;
4.6)将横坐标+7至+10对应的试验数据标记为六区,对应的三次多项式方程记为F y6 =a6 α 6 3+b6 α 6 2+c6 α 6 +d6;
4.7)将横坐标+10至SA max 对应的试验数据标记为七区,对应的三次多项式方程记为F y7 =a7 α 7 3+b7 α 7 2+c7 α 7 +d7。
5.根据权利要求4所述的方法,其特征在于,步骤5)中三次多项式拟合如下:F y1 (-10) = F y2 (-10)且dF y1 (-10) = dF y2 (-10)、F y2 (-7) = F y3 (-7)且dF y2 (-7) = dF y3 (-7)、、F y3 (-1.5) = F y4 (-1.5)且dF y3 (-1.5) = dF y4 (-1.5)、F y4 (1.5) = F y5 (1.5)且dF y4 (1.5) = dF y5 (1.5)、F y5 (7) = F y6 (7)且dF y5 (7) = dF y6 (7)、F y6 (10) = F y7 (10)且dF y6 (10) = dF y7 (10)。
6.根据权利要求4所述的方法,其特征在于,Samin为-15~-30区间,SAmax为15~30区间。
7.根据权利要求1或6所述的方法,其特征在于,步骤六-SAmin~SAmax的步进设为0.1。
8.权利要求1-7任意一项权利要求所述方法或的数据结果用以计算轮胎特征值、对标分析和/或用于轮胎模型辨识。
9.一种智能设备,包括处理器、存储器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序,其特征在于,所述计算机程序被所述处理器执行时实现权利要求1-7任意一项权利要求所述方法中步骤五至步骤七。
10.一种存储程序指令的非暂时性计算机可读载体介质,其特征在于,所述计算机可读存储介质上存储计算机程序,所述计算机程序被所述处理器执行时实现权利要求1-7任意一项权利要求所述方法中步骤五至步骤七。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202110789760.5A CN113742837B (zh) | 2021-07-13 | 2021-07-13 | 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 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202110789760.5A CN113742837B (zh) | 2021-07-13 | 2021-07-13 | 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 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN113742837A true CN113742837A (zh) | 2021-12-03 |
CN113742837B CN113742837B (zh) | 2023-08-29 |
Family
ID=78728605
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN202110789760.5A Active CN113742837B (zh) | 2021-07-13 | 2021-07-13 | 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 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN113742837B (zh) |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN104483145A (zh) * | 2014-12-30 | 2015-04-01 | 吉林大学 | 基于非线性叠加的轮胎侧倾侧偏稳态侧向力特性建模方法 |
CN110147628A (zh) * | 2019-05-29 | 2019-08-20 | 台州学院 | 考虑多因素变化的轮胎侧偏刚度分区计算方法 |
JP2020083134A (ja) * | 2018-11-28 | 2020-06-04 | Toyo Tire株式会社 | タイヤのベルト面内横曲げ剛性を算出する方法、システム及びプログラム |
-
2021
- 2021-07-13 CN CN202110789760.5A patent/CN113742837B/zh active Active
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN104483145A (zh) * | 2014-12-30 | 2015-04-01 | 吉林大学 | 基于非线性叠加的轮胎侧倾侧偏稳态侧向力特性建模方法 |
JP2020083134A (ja) * | 2018-11-28 | 2020-06-04 | Toyo Tire株式会社 | タイヤのベルト面内横曲げ剛性を算出する方法、システム及びプログラム |
CN110147628A (zh) * | 2019-05-29 | 2019-08-20 | 台州学院 | 考虑多因素变化的轮胎侧偏刚度分区计算方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN113742837B (zh) | 2023-08-29 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
WO2005051638A1 (en) | Tire manufacturing method for improving the uniformity of a tire | |
US6856929B1 (en) | Tire manufacturing method for improving the uniformity of a tire | |
CN115219247A (zh) | 轮胎侧偏刚度的测试及辨识方法 | |
CN113742837A (zh) | 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 | |
CN113761473B (zh) | 瞬态纯侧偏工况轮胎回正力矩分区拟合方法、设备和可读载体介质 | |
CN111504663A (zh) | 一种基于传递函数测量轮胎纵滑松弛长度的方法 | |
KR101829698B1 (ko) | 자동차 타이어의 롤링 반경을 시뮬레이션하는 방법 | |
CN113761472B (zh) | 一种瞬态纯纵滑工况轮胎纵向力分区拟合方法、设备和可读载体介质 | |
CN113761471B (zh) | 一种瞬态复合工况轮胎侧向力分区拟合方法、设备和可读载体介质 | |
JP2011148465A (ja) | タイヤ接地面が路面から受ける物理量を予測する方法、タイヤ摩耗の予測方法、タイヤ摩耗の予測装置、および、プログラム | |
JP6457894B2 (ja) | トレッド形状測定方法及びトレッド形状測定装置 | |
CN113761474B (zh) | 一种瞬态复合工况轮胎回正力矩分区拟合方法、设备和可读载体介质 | |
CN113742838B (zh) | 一种瞬态复合工况轮胎纵向力分区拟合方法、设备和可读载体介质 | |
CN111976396B (zh) | 一种轮胎实时载荷辨识装置及方法 | |
CN109918792B (zh) | 一种基于计算机的轮胎不平衡量的动力学模拟系统及方法 | |
CN109708903A (zh) | 一种轮胎滚动阻力系数测量方法、系统和装置 | |
CN113968232B (zh) | 确定轮胎载荷的方法、装置、存储介质及车载设备 | |
CN114218838A (zh) | 一种轮胎冠带层预张力测试方法、设备和计算机程序产品 | |
CN113553656B (zh) | 轮胎复合滑移特性测量及数据处理方法、设备和计算机可读载体介质 | |
CN113553658B (zh) | 轮胎纵滑特性测量及数据处理方法、设备和计算机可读载体介质 | |
JP2017133920A (ja) | 表面形状測定方法及び表面形状測定装置 | |
CN116007824B (zh) | 硅压阻式气压传感模块的误差修正方法及模块 | |
CN115356062A (zh) | 一种静态轮胎径向力分区拟合方法和装置 | |
JP4740623B2 (ja) | 慣らし後rroの推定方法、回転数上昇に起因する慣らし後のrro成長量の推定方法、慣らし後rfvの推定方法、及び、慣らし後avvの推定方法 | |
CN115422806A (zh) | 一种轮刚性仿真方法、应用、设备和计算机程序产品 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
CB02 | Change of applicant information | ||
CB02 | Change of applicant information |
Address after: 310008 No. 1, No. 1 Street, Qiantang District, Hangzhou, Zhejiang Applicant after: Zhongce Rubber Group Co.,Ltd. Address before: 310008 No. 1, Baiyang street, Qiantang District, Hangzhou City, Zhejiang Province Applicant before: ZHONGCE RUBBER GROUP Co.,Ltd. |
|
GR01 | Patent grant | ||
GR01 | Patent grant |