CN116070356B - 一种轮胎模型设计方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种轮胎模型设计方法及系统，涉及轮胎设计领域，包括：基于轮胎轮廓、花纹、胎侧设计的关联性，设计初始轮胎模型；获取轮胎数据库中各类轮胎的轮胎参数以及轮胎性能数据，构建各类轮胎的轮胎参数与轮胎性能的第一关系，并对所述初始轮胎模型进行训练；根据当下轮胎的设计用途，确定所述当下轮胎的第一性能，并基于训练后的模型获取最接近所述第一性能的第一参数；确定所述当下轮胎与整车特性的第二关系，在整车最优操纵稳定性的基础下对第一参数进行优化，可以根据设计轮胎的不同用途设计出最符合该用途的轮胎，同时兼顾整车的操纵稳定性。

Description

一种轮胎模型设计方法及系统

技术领域

本发明涉及轮胎设计领域，特别涉及一种轮胎模型设计方法及系统。

背景技术

目前，随着社会经济的不断发展，汽车需求量日益增加，轮胎的需求量也随之不断增加。轮胎作为汽车行驶过程中唯一与地面接触的部件，对汽车的性能起到了至关重要的作用，现在的设计轮胎一般是根据设计轮胎的用途去设计相应的轮胎，没有考虑轮胎对整体特性的影响。

因此，本发明提供了一种轮胎模型设计方法及系统。

发明内容

本发明提供了一种轮胎模型设计方法及系统，用以通过轮胎轮廓、花纹、胎侧设计的关联性，设计初始轮胎模型，构建轮胎参数和轮胎性能的第一关系，对初始轮胎模型进行训练，确定当下轮胎的性能，根据训练后的模型获取最接近当下轮胎的性能的参数，基于整车最优操纵稳定性对参数优化，可以根据设计轮胎的不同用途设计出最符合该用途的轮胎，同时兼顾整车的操纵稳定性。

本发明提供一种轮胎模型设计方法，包括：

步骤1：基于轮胎轮廓、花纹、胎侧设计的关联性，设计初始轮胎模型；

步骤2：获取轮胎数据库中各类轮胎的轮胎参数以及轮胎性能数据，构建各类轮胎的轮胎参数与轮胎性能的第一关系，并对所述初始轮胎模型进行训练；

步骤3：根据当下轮胎的设计用途，确定所述当下轮胎的第一性能，并基于训练后的模型获取最接近所述第一性能的第一参数；

步骤4：确定所述当下轮胎与整车特性的第二关系，在整车最优操纵稳定性的基础下对第一参数进行优化。

优选的，基于轮胎轮廓、花纹、胎侧设计的关联性，设计初始轮胎模型，包括：

确定轮廓的第一子部件结构，基于第一子部件结构与待设计整体轮胎的第一关联，建立第一设计层；

确定花纹的第二子部件结构，基于第二子部件结构与待设计整体轮胎的第二关联，建立第二设计层；

确定胎侧的第三子部件结构，基于第三子部件结构与待设计整体轮胎的第三关联，建立第三设计层；

根据轮廓设计对花纹设计、胎侧设计的输入影响，分别确定第一设计层、第二设计层以及第三设计层的关联性；

基于第一设计层、第二设计层、第三设计层以及所述关联性，建立初始轮胎模型。

优选的，获取轮胎数据库中各类轮胎的轮胎参数以及轮胎性能数据，构建各类轮胎的轮胎参数与轮胎性能的第一关系，并对所述初始轮胎模型进行训练，包括：

根据轮胎性能对轮胎数据库中的轮胎进行第一分类；

获取同分类中的轮胎的轮胎参数，对不同轮胎的轮胎参数进行特征匹配，确定同分类中所有轮胎的相似特征，并获取对应分类结果中的轮胎的轮胎性能数据；

基于所述相似特征和对应的分类轮胎的轮胎性能数据，确定各类轮胎的所述轮胎参数与轮胎性能的第一关系；

将所述各类轮胎的轮胎参数作为输入，对应轮胎性能数据作为输出，对所述初始轮胎模型进行训练，确定模型参数；

根据所述第一关系对所述初始轮胎模型进行测试，调整模型参数。

优选的，根据当下轮胎的设计用途，确定所述当下轮胎的第一性能，包括：

根据当下轮胎的设计用途，确定所述当下轮胎的适用车辆、适用道路和适用天气；

根据所述适用车辆和适用道路的数据参数，确定所述当下轮胎的轮胎性能要求；

根据所述适用天气对所述轮胎性能要求进行调整；

基于调整后的轮胎性能要求确定第一性能。

优选的，基于训练后的模型获取最接近所述第一性能的第一参数，包括：

基于轮胎数据库对所述第一性能进行性能匹配，获取最接近所述第一性能的第一轮胎；

确定第一轮胎的未达标性能以及达标性能；

将第一轮胎的轮胎参数和轮胎性能输入训练后的初始轮胎模型，对所述未达标性能和达标性能进行分析，确定对应的第一关联参数和第二关联参数；

对所述第一关联参数和第二关联参数进行参数比对，获取同参数信息、第一关联参数的第一独立参数信息以及第二关联参数的第二独立参数信息；

基于所述训练后的模型对所述第一独立参数信息进行调整，确定所述未达标性能的第一提升空间；

基于所述训练后的模型对所述第二独立参数信息进行调整，确定所述达标性能的第二提升空间；

根据所述第一提升空间和第二提升空间，并基于所述训练后的模型对所述同参数信息进行调整，确定基于达标性能处于临界值时，所述未达标性能的最高提升值；

确定所述未达标性能的最高提升值对应的第一独立参数信息、第二独立参数信息以及同参数信息的调整值；

根据所述调整值对所述第一轮胎的轮胎参数进行修改，获取最接近所述第一性能的第一参数。

优选的，确定所述未达标性能的最高提升值对应的第一独立参数信息、第二独立参数信息以及同参数信息的调整值，包括：

确定所述未达标性能的最高提升值对应的同参数信息的调整值；

确定所述未达标性能的最高提升值对应的第一提升空间的第一提升值，基于所述第一提升值确定第一独立参数信息的调整值；

确定所述未达标性能的最高提升值对应的第二提升空间的第二提升值，基于所述第二提升值确定第二独立参数信息的调整值。

优选的，确定所述当下轮胎与整车特性的第二关系，在整车最优操纵稳定性的基础下对第一参数进行优化，包括：

确定影响整车特性的当下轮胎的第二轮胎性能，并确定相关的轮胎参数；

根据第二轮胎性能对整车特性的影响系数，确定所述当下轮胎与整车特性的第二关系；

根据所述第二关系，对相关的轮胎参数进行选择，确定待优化参数；

确定整车的操纵稳定性的评价指标；

对待优化参数进行调整，基于仿真分析，确定所述操纵稳定性的变化情况；

根据整车最优操纵稳定性对应的待优化参数调整结果对所述第一参数进行优化。

一种轮胎模型设计系统，包括：

初始设计模块：基于轮胎轮廓、花纹、胎侧设计的关联性，设计初始轮胎模型；

模型训练模块：获取轮胎数据库中各类轮胎的轮胎参数以及轮胎性能数据，构建各类轮胎的轮胎参数与轮胎性能的第一关系，并对所述初始轮胎模型进行训练；

参数确定模块：根据当下轮胎的设计用途，确定所述当下轮胎的第一性能，并基于训练后的模型获取最接近所述第一性能的第一参数；

参数优化模块：确定所述当下轮胎与整车特性的第二关系，在整车最优操纵稳定性的基础下对第一参数进行优化。

本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在所写的说明书、权利要求书、以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。

附图说明

附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：

图1为本发明实施例中一种轮胎模型设计方法的流程图；

图2为本发明实施例中一种轮胎模型设计系统的结构图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。

实施例1：

本发明实施例提供了一种轮胎模型设计方法，如图1所示，包括：

步骤1：基于轮胎轮廓、花纹、胎侧设计的关联性，设计初始轮胎模型；

步骤2：获取轮胎数据库中各类轮胎的轮胎参数以及轮胎性能数据，构建各类轮胎的轮胎参数与轮胎性能的第一关系，并对所述初始轮胎模型进行训练；

步骤3：根据当下轮胎的设计用途，确定所述当下轮胎的第一性能，并基于训练后的模型获取最接近所述第一性能的第一参数；

步骤4：确定所述当下轮胎与整车特性的第二关系，在整车最优操纵稳定性的基础下对第一参数进行优化。

该实施例中，关联性是指轮胎轮廓数据作为数据源头，对花纹、胎侧设计数据的影响，比如，轮胎轮廓直径数据的改变，对花纹、胎侧设计数据的设计影响，初始轮胎模型是根据轮胎轮廓、花纹、胎侧设计与整体轮胎的关联确定相应的设计层，并基于各设计层之间的关联性确定的，比如，第一设计层是基于轮胎轮廓设计的子部件结构与轮胎整体的关联性，以子部件结构为中心节点，对应的轮廓参数为下一节节点，根据关联性确定相应节点连接参数得到的，并基于各设计层之间的关联性确定的，不同设计层之间的关联性是根据轮胎轮廓、花纹、胎侧设计的关联性确定的。

该实施例中，轮胎参数是指胎面胶弹性倍数、带束层宽度等，轮胎性能数据是指轮胎的抗湿滑性能、耐磨性能等性能数据，第一关系是指轮胎性能和对应的轮胎参数的关系，比如，轮胎花纹参数对轮胎的抗湿滑性能的影响，轮胎花纹节距越近，抗湿滑性能越强，对初始轮胎模型训练是将轮胎参数作为输入，对应轮胎性能数据作为输出训练得到模型参数，基于第一关系进行测试，对模型参数进行调整，调整是对不满足第一关系的模型参数进行调整，比如不满足的第一关系是花纹节距与抗湿滑性能的关系，对对应的花纹节距的模型参数进行调整。

该实施例中，设计用途是指当下轮胎的适用车辆、适用环境等，第一性能是指基于设计用途所需要的当下轮胎的性能，比如，适用环境是雪天，第一性能就是要满足雪天的抗湿滑性能，第一参数是根据轮胎数据库进行性能匹配确定接近第一性能的轮胎参数，比如，第一性能是抗湿滑性能为F级，根据轮胎数据库进行性能匹配获取到抗湿滑性能为E级的轮胎的轮胎花纹参数，再基于训练后的模型对轮胎参数进行调整以使轮胎性能接近第一性能的调整后的轮胎参数。

该实施例中，第二关系是影响整车特性的轮胎性能的对应参数与整车特性的关系，比如，影响操纵稳定性的轮胎性能是轮胎的纵向力等，对应参数是带束层帘线角度等参数，带束层帘线角度越小，操纵稳定性越好，优化是基于最优操纵稳定性确定对应参数的调整结果对第一参数进行相应调整。

上述技术方案的有益效果是：通过轮胎轮廓、花纹、胎侧设计的关联性，设计初始轮胎模型，构建轮胎参数和轮胎性能的第一关系，对初始轮胎模型进行训练，确定当下轮胎的性能，根据训练后的模型获取最接近当下轮胎的性能的参数，基于整车最优操纵稳定性对参数优化，可以根据设计轮胎的不同用途设计出最符合该用途的轮胎，同时兼顾整车的操纵稳定性。

实施例2：

基于实施例1，基于轮胎轮廓、花纹、胎侧设计的关联性，设计初始轮胎模型，包括：

确定轮廓的第一子部件结构，基于第一子部件结构与待设计整体轮胎的第一关联，建立第一设计层；

确定花纹的第二子部件结构，基于第二子部件结构与待设计整体轮胎的第二关联，建立第二设计层；

确定胎侧的第三子部件结构，基于第三子部件结构与待设计整体轮胎的第三关联，建立第三设计层；

根据轮廓设计对花纹设计、胎侧设计的输入影响，分别确定第一设计层、第二设计层以及第三设计层的关联性；

基于第一设计层、第二设计层、第三设计层以及所述关联性，建立初始轮胎模型。

该实施例中，第一子部件结构是指轮廓的分段部件，包括：固化胎面、固化侧壁等等。

该实施例中，第二子部件结构是指花纹节距部件。

该实施例中，第三子部件结构是指上胎侧和下胎侧。

该实施例中，第一关联指的是第一子部件结构与待设计整体轮胎的位置关联，第二关联和第三关联与第一关联类似。

该实施例中，第一设计层是基于轮胎轮廓设计的子部件结构与轮胎整体的关联性，以子部件结构为中心节点，对应的轮廓参数为下一节节点，根据关联性确定相应节点连接参数得到的，比如，轮胎轮廓的子部件结构是胎面结构，以胎面结构为中心节点，以胎面结构对应的参数为该中心节点的下一节节点，根据胎面结构与轮胎整体的第一关联性，确定该中心节点的下一节节点之间的关联参数，进而确定得到第一设计层，第二设计层、第三设计层和第一设计层类似，因为轮胎在生产的过程中是基于相应设计好的结构以及不同结果之间的位置关系为基础来生产的，也就是轮胎包含的不同子部件结构是什么形状以及不同子部件基于轮胎的位置等都是提前规划好的，比如，轮胎的胎面在位置1处，轮胎的轮毂在位置2处，且轮毂是嵌在胎面内部的。

该实施例中，输入影响指的是，比如，轮廓设计的尺寸数据变化使胎侧设计的定位点、定位线和定位面的位置变化。

该实施例中，初始轮胎模型的建立是通过关联性将第一设计层、第二设计层和第三设计层之间相关联的参数进行联系得到的，且是基于神经网络模型进行样本训练得到的初始轮胎模型。

上述技术方案的有益效果是：通过轮廓、花纹、胎侧的子部件结构与待设计整体轮胎的关联，分别建立第一、第二和第三设计层，并基于设计层之间的关联性建立初始轮胎模型，三层设计层整体关联有利于进行协同设计，一层数据更改可以及时有效的传递给其他层。

实施例3：

基于实施例1，获取轮胎数据库中各类轮胎的轮胎参数以及轮胎性能数据，构建各类轮胎的轮胎参数与轮胎性能的第一关系，并对所述初始轮胎模型进行训练，包括：

根据轮胎性能对轮胎数据库中的轮胎进行第一分类；

获取同分类中的轮胎的轮胎参数，对不同轮胎的轮胎参数进行特征匹配，确定同分类中所有轮胎的相似特征，并获取对应分类结果中的轮胎的轮胎性能数据；

基于所述相似特征和对应的分类轮胎的轮胎性能数据，确定各类轮胎的所述轮胎参数与轮胎性能的第一关系；

将所述各类轮胎的轮胎参数作为输入，对应轮胎性能数据作为输出，对所述初始轮胎模型进行训练，确定模型参数；

根据所述第一关系对所述初始轮胎模型进行测试，调整模型参数。

该实施例中，轮胎数据库是提取设置好的，包括所有轮胎的轮胎参数数据以及对应性能数据，第一分类是指根据轮胎的轮胎适用定位进行轮胎分类，比如，防滑轮胎、公路轮胎、全地形轮胎。

该实施例中，同分类是指相同分类的轮胎，比如，防滑轮胎1和防滑轮胎2是同分类。

该实施例中，特征匹配是根据预设匹配模型进行的，预设匹配模型是根据特征参数提前训练好的，相似特征是指同分类中所有轮胎的轮胎参数值相似的轮胎参数，比如，防滑轮胎1和防滑轮胎2的轮胎参数值中，轮胎花纹深度的值与轮胎厚度的比值都大于10%，则轮胎花纹深度参数值相似，防滑轮胎1和防滑轮胎2的相似特征是轮胎花纹深度的值与轮胎厚度的比值都大于10%。

该实施例中，第一关系是根据相似特征和对应的分类轮胎的轮胎性能数据确定的特征和性能的映射关系，比如，相似特征是轮胎的花纹深度，对应的轮胎性能是抗湿滑性能，第一关系是随之花纹深度越深，抗湿滑能力越强。

该实施例中，调整模型参数是根据初始轮胎模型对相应轮胎参数进行改变，确定轮胎性能的变化是否符合第一关系，对不符合的进行调整。

上述技术方案的有益效果是：通过对轮胎数据库中的轮胎根据轮胎性能进行分类，确定同分类结果中轮胎的相似特征，并基于轮胎性能数据，确定轮胎参数和轮胎性能的关系，以轮胎参数和轮胎性能数据对初始轮胎模型进行训练，根据第一关系进行测试，对初始轮胎模型进行模型参数调整，为后续确定当下轮胎的轮胎参数奠定了基础。

实施例4

基于实施例1，根据当下轮胎的设计用途，确定所述当下轮胎的第一性能，包括：

根据当下轮胎的设计用途，确定所述当下轮胎的适用车辆、适用道路和适用天气；

根据所述适用车辆和适用道路的数据参数，确定所述当下轮胎的轮胎性能要求；

根据所述适用天气对所述轮胎性能要求进行调整；

基于调整后的轮胎性能要求确定第一性能。

该实施例中，适用车辆包括小型车辆、大型车辆等，适用道路包括：市内道路、国道等，适用天气包括：雨天、晴天、雪天等。

该实施例中，适用车辆的数据参数是指适用车辆的重量等会对轮胎具有要求的数据，适用道路的数据参数是指道路的摩擦因子等会对轮胎磨损产生影响的数据；轮胎性能要求是指根据适用车辆和适用道路对轮胎要求具有的性能，比如大型车辆载重车辆对轮胎的承重和胎压具有要求。

该实施例中，对轮胎性能要求进行调整是根据适用天气对轮胎性能要求进行调整，比如，适用环境是雪天，对轮胎性能要求就需要提高轮胎的抗湿滑性能。

该实施例中，第一性能是根据轮胎性能要求确定的具体的每个性能的要求值，比如，根据要在雨天进行平稳行驶的轮胎性能要求是抗湿滑性能达到A级等，第一性能包括多个性能。

上述技术方案的有益效果是：通过确定当下轮胎的适用车辆、适用道路和适用天气，确定当下轮胎的轮胎性能要求，确定当下轮胎的第一性能，为后续通过训练后的模型确定第一参数奠定了基础。

实施例5

基于实施例1，基于训练后的模型获取最接近所述第一性能的第一参数，包括：

基于轮胎数据库对所述第一性能进行性能匹配，获取最接近所述第一性能的第一轮胎；

确定第一轮胎的未达标性能以及达标性能；

将第一轮胎的轮胎参数和轮胎性能输入训练后的初始轮胎模型，对所述未达标性能和达标性能进行分析，确定对应的第一关联参数和第二关联参数；

对所述第一关联参数和第二关联参数进行参数比对，获取同参数信息、第一关联参数的第一独立参数信息以及第二关联参数的第二独立参数信息；

基于所述训练后的模型对所述第一独立参数信息进行调整，确定所述未达标性能的第一提升空间；

基于所述训练后的模型对所述第二独立参数信息进行调整，确定所述达标性能的第二提升空间；

根据所述第一提升空间和第二提升空间，并基于所述训练后的模型对所述同参数信息进行调整，确定基于达标性能处于临界值时，所述未达标性能的最高提升值；

确定所述未达标性能的最高提升值对应的第一独立参数信息、第二独立参数信息以及同参数信息的调整值；

根据所述调整值对所述第一轮胎的轮胎参数进行修改，获取最接近所述第一性能的第一参数。

该实施例中，获取最接近所述第一性能的第一轮胎是根据第一性能的各个性能值与轮胎数据库中的轮胎性能进行匹配，比如，第一性能的性能A的值是a与轮胎数据库中的轮胎1的性能A的值是b,匹配值是，各个性能匹配值相加确定匹配度，匹配度最高的对应的轮胎就是第一轮胎。

该实施例中，未达标性能是指第一轮胎的性能中没有达到第一性能中对应性能指标设定的性能，达标性能是指第一轮胎的性能中达到第一性能中对应性能指标设定的性能。

该实施例中，第一关联参数是指基于训练后的模型确定的未达标性能对应的轮胎参数，第二关联参数是指基于训练后的模型确定的达标性能对应的轮胎参数。

该实施例中，同参数信息是指第一关联参数和第二关联参数中相同的参数信息，第一独立参数信息是指第一关联参数排除掉同参数信息的参数信息，第二独立参数信息是指第二关联参数排除掉同参数信息的参数信息，比如，第一关联参数（A，B，C，D），第二关联参数（B，C，E，F），同参数信息为（B，C）,第一独立参数信息为（A，D），第二独立参数信息为（E，F）。

该实施例中，第一提升空间是指根据训练后的模型对第一独立参数信息进行调整，未达标性能的性能提升的范围，比如，对第一独立参数信息进行调整后，未达标性能中抗湿滑性能由F级升到了C级，那么抗湿滑性能的第一提升空间就是F级到C级，第二提升空间和第一提升空间类似。

该实施例中，未达标性能的最高提升值是根据第一提升空间和第二提升空间的范围以及同参数信息的调整范围，进行动态调整，当达标性能处于临界值时，来确定未达标性能的最高提升值。

该实施例中， 第一参数是根据调整值将第一轮胎的轮胎参数的对应参数进行调整得到的。

上述技术方案的有益效果是：通过轮胎数据库对第一性能进行性能匹配，得到最接近第一性能的第一轮胎，确定第一轮胎的未达标性能和达标性能，确定对应性能的关联参数，基于训练后的模型对参数信息进行调整，确定未达标性能的最大提升值，基于关联参数的调整值对第一轮胎的轮胎参数进行调整，得到第一参数，可以更加快速准确的得到接近第一性能的第一参数。

实施例6

基于实施例5，确定所述未达标性能的最高提升值对应的第一独立参数信息、第二独立参数信息以及同参数信息的调整值，包括：

确定所述未达标性能的最高提升值对应的同参数信息的调整值；

确定所述未达标性能的最高提升值对应的第一提升空间的第一提升值，基于所述第一提升值确定第一独立参数信息的调整值；

确定所述未达标性能的最高提升值对应的第二提升空间的第二提升值，基于所述第二提升值确定第二独立参数信息的调整值。

该实施例中，同参数信息的调整值指基于未达标性能达到最高提升值时同参数信息的参数调整情况，第一独立参数信息的调整值、第二独立参数信息的调整值与同参数信息的调整值类似。

该实施例中，第一提升值是指未达标性能达到最高提升值时达标性能的第一提升空间的提升值，达标性能的第一提升空间的每个提升值与第一独立参数信息的调整值是一一对应的，第二提升值与第一提升值类似，未达标性能的第二提升空间的每个提升值也是与第二独立参数信息的调整值一一对应的。

上述技术方案的有益效果是：通过确定达标性能的最高提升值对应的同参数信息的调整值和提升空间的提升值，确定第一独立参数信息和第二独立参数信息的调整值，为后续确定第一参数奠定了基础。

实施例7

基于实施例1，确定所述当下轮胎与整车特性的第二关系，在整车最优操纵稳定性的基础下对第一参数进行优化，包括：

确定影响整车特性的当下轮胎的第二轮胎性能，并确定相关的轮胎参数；

根据第二轮胎性能对整车特性的影响系数，确定所述当下轮胎与整车特性的第二关系；

根据所述第二关系，对相关的轮胎参数进行选择，确定待优化参数；

确定整车的操纵稳定性的评价指标；

对待优化参数进行调整，基于仿真分析，确定所述操纵稳定性的变化情况；

根据整车最优操纵稳定性对应的待优化参数调整结果对所述第一参数进行优化。

该实施例中，比如，影响整车的操纵稳定性的轮胎纵向力、侧偏力等就是第二轮胎性能。

该实施例中，影响系数是表示第二轮胎性能对整车特性的影响程度，第二关系是指当下轮胎的第二轮胎性能的相关参数与整车特性的关系。

该实施例中，待优化参数是根据第二关系确定的对整车特性影响较大的参数，比如，对操纵稳定性影响较大的参数有：带束层帘线角度、充气压力等，这些参数就是待优化参数。

该实施例中，评价指标可以是轮胎抓地能力评价指标、侧翻危险评价指标、侧滑危险评价指标等。

该实施例中，仿真分析可以根据ADAMS软件输入对应参数数据进行分析，对待优化参数进行调整是将待优化参数进行遍历调整，操作稳定性的变化情况是根据待优化参数调整后对应的评价指标的变化确定的。

上述技术方案的有益效果是：通过轮胎性能对整车特性的的影响系数，确定当下轮胎与整车特性的关系，进而确定待优化参数和操纵稳定性的评价指标，对待优化参数进行调整，根据仿真分析，得到操纵稳定性最优时对应的待优化参数调整结果，对第一参数进行调整，可以使得当下轮胎在兼顾满足第一性能的同时获得更高的操纵稳定性。

实施例8

本发明提供了一种轮胎模型设计系统，如图2所示，包括：

初始设计模块：基于轮胎轮廓、花纹、胎侧设计的关联性，设计初始轮胎模型；

模型训练模块：获取轮胎数据库中各类轮胎的轮胎参数以及轮胎性能数据，构建各类轮胎的轮胎参数与轮胎性能的第一关系，并对所述初始轮胎模型进行训练；

参数确定模块：根据当下轮胎的设计用途，确定所述当下轮胎的第一性能，并基于训练后的模型获取最接近所述第一性能的第一参数；

参数优化模块：确定所述当下轮胎与整车特性的第二关系，在整车最优操纵稳定性的基础下对第一参数进行优化。

上述技术方案的有益效果是：通过轮胎轮廓、花纹、胎侧设计的关联性，设计初始轮胎模型，构建轮胎参数和轮胎性能的第一关系，对初始轮胎模型进行训练，确定当下轮胎的性能，根据训练后的模型获取最接近当下轮胎的性能的参数，基于整车最优操纵稳定性对参数优化，可以根据设计轮胎的不同用途设计出最符合该用途的轮胎，同时兼顾整车的操纵稳定性。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (7)

1.一种轮胎模型设计方法，其特征在于，包括：

步骤1：基于轮胎轮廓、花纹、胎侧设计的关联性，设计初始轮胎模型；

步骤2：获取轮胎数据库中各类轮胎的轮胎参数以及轮胎性能数据，构建各类轮胎的轮胎参数与轮胎性能的第一关系，并对所述初始轮胎模型进行训练；

步骤3：根据当下轮胎的设计用途，确定所述当下轮胎的第一性能，并基于训练后的模型获取最接近所述第一性能的第一参数；

步骤4：确定所述当下轮胎与整车特性的第二关系，在整车最优操纵稳定性的基础下对第一参数进行优化；

其中，基于训练后的模型获取最接近所述第一性能的第一参数，包括：

基于轮胎数据库对所述第一性能进行性能匹配，获取最接近所述第一性能的第一轮胎；

确定第一轮胎的未达标性能以及达标性能；

将第一轮胎的轮胎参数和轮胎性能输入训练后的初始轮胎模型，对所述未达标性能和达标性能进行分析，确定对应的第一关联参数和第二关联参数；

对所述第一关联参数和第二关联参数进行参数比对，获取同参数信息、第一关联参数的第一独立参数信息以及第二关联参数的第二独立参数信息；

基于所述训练后的模型对所述第一独立参数信息进行调整，确定所述未达标性能的第一提升空间；

基于所述训练后的模型对所述第二独立参数信息进行调整，确定所述达标性能的第二提升空间；

根据所述第一提升空间和第二提升空间，并基于所述训练后的模型对所述同参数信息进行调整，确定基于达标性能处于临界值时，所述未达标性能的最高提升值；

确定所述未达标性能的最高提升值对应的第一独立参数信息、第二独立参数信息以及同参数信息的调整值；

根据所述调整值对所述第一轮胎的轮胎参数进行修改，获取最接近所述第一性能的第一参数。

2.如权利要求1所述的一种轮胎模型设计方法，其特征在于，基于轮胎轮廓、花纹、胎侧设计的关联性，设计初始轮胎模型，包括：

确定轮廓的第一子部件结构，基于第一子部件结构与待设计整体轮胎的第一关联，建立第一设计层；

确定花纹的第二子部件结构，基于第二子部件结构与待设计整体轮胎的第二关联，建立第二设计层；

确定胎侧的第三子部件结构，基于第三子部件结构与待设计整体轮胎的第三关联，建立第三设计层；

根据轮廓设计对花纹设计、胎侧设计的输入影响，分别确定第一设计层、第二设计层以及第三设计层的关联性；

基于第一设计层、第二设计层、第三设计层以及所述关联性，建立初始轮胎模型。

3.如权利要求1所述的一种轮胎模型设计方法，其特征在于，获取轮胎数据库中各类轮胎的轮胎参数以及轮胎性能数据，构建各类轮胎的轮胎参数与轮胎性能的第一关系，并对所述初始轮胎模型进行训练，包括：

根据轮胎性能对轮胎数据库中的轮胎进行第一分类；

获取同分类中的轮胎的轮胎参数，对不同轮胎的轮胎参数进行特征匹配，确定同分类中所有轮胎的相似特征，并获取对应分类结果中的轮胎的轮胎性能数据；

基于所述相似特征和对应的分类轮胎的轮胎性能数据，确定各类轮胎的所述轮胎参数与轮胎性能的第一关系；

将所述各类轮胎的轮胎参数作为输入，对应轮胎性能数据作为输出，对所述初始轮胎模型进行训练，确定模型参数；

根据所述第一关系对所述初始轮胎模型进行测试，调整模型参数。

4.如权利要求1所述的一种轮胎模型设计方法，其特征在于，根据当下轮胎的设计用途，确定所述当下轮胎的第一性能，包括：

根据当下轮胎的设计用途，确定所述当下轮胎的适用车辆、适用道路和适用天气；

根据所述适用车辆和适用道路的数据参数，确定所述当下轮胎的轮胎性能要求；

根据所述适用天气对所述轮胎性能要求进行调整；

基于调整后的轮胎性能要求确定第一性能。

5.如权利要求1所述的一种轮胎模型设计方法，其特征在于，确定所述未达标性能的最高提升值对应的第一独立参数信息、第二独立参数信息以及同参数信息的调整值，包括：

确定所述未达标性能的最高提升值对应的同参数信息的调整值；

确定所述未达标性能的最高提升值对应的第一提升空间的第一提升值，基于所述第一提升值确定第一独立参数信息的调整值；

确定所述未达标性能的最高提升值对应的第二提升空间的第二提升值，基于所述第二提升值确定第二独立参数信息的调整值。

6.如权利要求1所述的一种轮胎模型设计方法，其特征在于，确定所述当下轮胎与整车特性的第二关系，在整车最优操纵稳定性的基础下对第一参数进行优化，包括：

确定影响整车特性的当下轮胎的第二轮胎性能，并确定相关的轮胎参数；

根据第二轮胎性能对整车特性的影响系数，确定所述当下轮胎与整车特性的第二关系；

根据所述第二关系，对相关的轮胎参数进行选择，确定待优化参数；

确定整车的操纵稳定性的评价指标；

对待优化参数进行调整，基于仿真分析，确定所述操纵稳定性的变化情况；

根据整车最优操纵稳定性对应的待优化参数调整结果对所述第一参数进行优化。

7.一种轮胎模型设计系统，其特征在于，包括：

初始设计模块：基于轮胎轮廓、花纹、胎侧设计的关联性，设计初始轮胎模型；

模型训练模块：获取轮胎数据库中各类轮胎的轮胎参数以及轮胎性能数据，构建各类轮胎的轮胎参数与轮胎性能的第一关系，并对所述初始轮胎模型进行训练；

参数确定模块：根据当下轮胎的设计用途，确定所述当下轮胎的第一性能，并基于训练后的模型获取最接近所述第一性能的第一参数；

参数优化模块：确定所述当下轮胎与整车特性的第二关系，在整车最优操纵稳定性的基础下对第一参数进行优化；

其中，参数确定模块，用于：

基于轮胎数据库对所述第一性能进行性能匹配，获取最接近所述第一性能的第一轮胎；

确定第一轮胎的未达标性能以及达标性能；

将第一轮胎的轮胎参数和轮胎性能输入训练后的初始轮胎模型，对所述未达标性能和达标性能进行分析，确定对应的第一关联参数和第二关联参数；

对所述第一关联参数和第二关联参数进行参数比对，获取同参数信息、第一关联参数的第一独立参数信息以及第二关联参数的第二独立参数信息；

基于所述训练后的模型对所述第一独立参数信息进行调整，确定所述未达标性能的第一提升空间；

基于所述训练后的模型对所述第二独立参数信息进行调整，确定所述达标性能的第二提升空间；

根据所述第一提升空间和第二提升空间，并基于所述训练后的模型对所述同参数信息进行调整，确定基于达标性能处于临界值时，所述未达标性能的最高提升值；

确定所述未达标性能的最高提升值对应的第一独立参数信息、第二独立参数信息以及同参数信息的调整值；

根据所述调整值对所述第一轮胎的轮胎参数进行修改，获取最接近所述第一性能的第一参数。