CN116595768A - 轮胎包络的自动分析方法、装置、车辆和存储介质 - Google Patents

Abstract

本申请涉及车辆底盘技术领域，特别涉及一种轮胎包络的自动分析方法、装置、车辆和存储介质，其中，方法包括：建立目标轮胎的悬架运动学模型；获取目标轮胎的轮胎包络工况和分析步长，调用悬架运动学模型按照分析步长对轮胎包络工况进行包络运动仿真，得到轮胎包络工况的空间运动姿态数据；自动装配空间运动姿态数据，输出目标轮胎的绝对运动包络和/或相对运动包络数据，基于绝对运动包络和/或相对运动包络数据生成目标轮胎的分析结果。由此，解决了相关技术中悬挂部件采用刚性连接导致的柔性不足，且采用多软件联合分析方式，使得生成轮胎包络分析结果的精确度和效率低下，美观度欠佳，无法满足当前技术要求等问题。

Description

轮胎包络的自动分析方法、装置、车辆和存储介质

技术领域

本发明涉及车辆底盘技术领域，具体涉及一种轮胎包络的自动分析方法、装置、车辆和存储介质。

背景技术

轮胎包络是为了模拟车辆轮胎在各种极限耦合工况下运动所占用的空间，以保证适配轮胎与底盘、车身零部件留有足够间隙，从而随着车辆正常使用年限和里程增加，即使零部件性能正常衰减也不发生干涉情况，故轮胎包络分析结果的精确度和效率至关重要。

在相关技术中，轮胎包络分析大多是通过三维软件进行运动模拟，悬挂部件采用刚性连接，忽略了车辆各个零部件在整个系统耦合下非线性柔性变形的影响，并不能精确模拟轮胎包络面，可能引起实车后期出现干涉问题导致质量问题，而且对于此种多软件联合分析方式，软件和软件之间进行的数据传递、数据后处理、工况创建、模型及参数识别等过程中仍需大量人为干预情况，效率低下、数据传递错误可能性较高，无法完全适应目前车企激烈竞争情况下项目的高节奏反复迭代开发进程的时间节点。

发明内容

本发明的目的之一在于提供一种轮胎包络的自动分析方法，以解决现有技术中悬挂部件采用刚性连接导致的柔性不足，且采用多软件联合分析方式，使得生成轮胎包络分析结果的精确度和效率低下，美观度欠佳，无法满足当前技术要求的问题；目的之二在于提供一种轮胎包络的自动分析装置；目的之三在于提供一种车辆，目的之四在于提供一种计算机可读存储介质。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：

一种轮胎包络的自动分析方法，包括：建立目标轮胎的悬架运动学模型；获取所述目标轮胎的轮胎包络工况和分析步长，调用所述悬架运动学模型按照所述分析步长对所述轮胎包络工况进行包络运动仿真，得到所述轮胎包络工况的空间运动姿态数据；自动装配所述空间运动姿态数据，输出所述目标轮胎的绝对运动包络和/或相对运动包络数据，基于所述绝对运动包络和/或所述相对运动包络数据生成所述目标轮胎的分析结果。

根据上述技术手段，本申请可以基于悬挂运动学模型进行包络运动仿真，得到空间运动姿态数据，采用工况步长可控方法，实现对轮胎包络帧数的可选控制，使自动生成的包络更饱满光滑美观，通过自动装配空间运动姿态数据，实现全自动一键式完成，效率极高，中间过程无需人为操作，规避人为处理数据的错误率，保证分析的高精度，同时满足研发项目前期的快速反复迭代设计要求，通过输出轮胎绝对运动包络和相对运动包络中的一种或多种，有利于工程师从不同角度评判轮胎干涉间隙的设计合理性。

进一步，所述建立目标轮胎的悬架运动学模型，包括：模拟预设工况下车身扭转弯曲变形情况得到车身的线性刚度和扭转刚度；对底盘的运动零部件进行柔性化处理，并根据所述线性刚度和所述扭转刚度连接所述车身与悬架，以建立刚柔耦合悬架动力学模型；对所述刚柔耦合悬架动力学模型进行参数迭代调整，直到所述刚柔耦合悬架动力学模型的目标特征满足预设精度条件，得到最终的悬架运动学模型。

根据上述技术手段，本申请可以通过对底盘的运动零部件进行柔性化处理，以建立刚柔耦合悬架动力学模型，并通过对刚柔耦合悬架动力学模型进行参数迭代调整，得到悬架运动学模型，从而可以有效提高悬架在各种极限耦合工况运动下的轮胎包络分析结果的高精度。

进一步，所述目标特征包括悬架K特性和悬架C特性，其中，所述悬架K特性的预设精度条件包括所述悬架K特性大于第一预设精度，所述悬架C特性的预设精度条件包括所述悬架C特性大于第二预设精度。

进一步，对所述刚柔耦合悬架动力学模型进行参数迭代调整，包括：在相同工况下对所述刚柔耦合悬架动力学模型进行迭代测试；根据每次迭代测试结果调整所述刚柔耦合悬架动力学模型的轴荷、四轮定位、轮胎和衬套中的一个或多个参数，其中，所述每次迭代测试结果包括相同工况下所述刚柔耦合悬架动力学模型的实际测试曲线和仿真分析曲线。

根据上述技术手段，本申请可以对刚柔耦合悬架动力学模型进行同一工况下的迭代测试，并根据迭代测试结果进行参数的调整，可以有效提高刚柔耦合悬架动力学模型在各种极限耦合工况运动下的轮胎包络分析结果的高精度。

进一步，在建立目标轮胎的悬架运动学模型之后，还包括：创建底盘的运动零部件相对原点坐标的空间运动姿态测量任务；根据所述空间运动姿态测量任务测量车轮在各种耦合工况下的空间运动姿态变化数据。

根据上述技术手段，本申请可以基于空间运动姿态测量任务测量车轮在各种耦合工况下的空间运动姿态变化数据，从而为后续进行轮胎包络的自动分析提供数据支持。

进一步，所述获取所述目标轮胎的轮胎包络工况和分析步长，包括：获取轮胎包络分析工况的规范要求；将所述规范要求写入交付界面底层，根据所述交付界面输入的设计参数生成轮胎包络工况，并根据设置的包络帧数计算所述轮胎包络工况的分析步长。

根据上述技术手段，本申请可以基于轮胎包络分析工况的规范要求得到轮胎包络工况的分析步长，从而为后续采用工况步长可控方法做准备。

进一步，所述自动装配所述空间运动姿态数据，包括：将所述空间运动姿态数据导入模板文件；对所述模板文件中的空间运动姿态数据进行坐标变换，实现所述空间运动姿态数据的自动装配。

根据上述技术手段，本申请可以通过对模板文件中的空间运动姿态数据进行坐标变换，从而实现空间运动姿态数据的自动装配，保证了轮胎包络分析的自动生成，提高了效率。

一种轮胎包络的自动分析装置，包括：建立模块，用于建立目标轮胎的悬架运动学模型；获取模块，用于获取所述目标轮胎的轮胎包络工况和分析步长，调用所述悬架运动学模型按照所述分析步长对所述轮胎包络工况进行包络运动仿真，得到所述轮胎包络工况的空间运动姿态数据；生成模块，用于自动装配所述空间运动姿态数据，输出所述目标轮胎的绝对运动包络和/或相对运动包络数据，基于所述绝对运动包络和/或所述相对运动包络数据生成所述目标轮胎的分析结果。

进一步，所述建立模块进一步用于：模拟预设工况下车身扭转弯曲变形情况得到车身的线性刚度和扭转刚度；对底盘的运动零部件进行柔性化处理，并根据所述线性刚度和所述扭转刚度连接所述车身与悬架，以建立刚柔耦合悬架动力学模型；对所述刚柔耦合悬架动力学模型进行参数迭代调整，直到所述刚柔耦合悬架动力学模型的目标特征满足预设精度条件，得到最终的悬架运动学模型。

进一步，所述建立模块还可以用于：在相同工况下对所述刚柔耦合悬架动力学模型进行迭代测试；根据每次迭代测试结果调整所述刚柔耦合悬架动力学模型的轴荷、四轮定位、轮胎和衬套中的一个或多个参数，其中，所述每次迭代测试结果包括相同工况下所述刚柔耦合悬架动力学模型的实际测试曲线和仿真分析曲线。

进一步，轮胎包络的自动分析装置还包括：测量模块，用于在建立目标轮胎的悬架运动学模型之后，创建底盘的运动零部件相对原点坐标的空间运动姿态测量任务；根据所述空间运动姿态测量任务测量车轮在各种耦合工况下的空间运动姿态变化数据。

进一步，所述获取模块进一步用于：获取轮胎包络分析工况的规范要求；将所述规范要求写入交付界面底层，根据所述交付界面输入的设计参数生成轮胎包络工况，并根据设置的包络帧数计算所述轮胎包络工况的分析步长。

进一步，所述生成模块进一步用于：将所述空间运动姿态数据导入模板文件；对所述模板文件中的空间运动姿态数据进行坐标变换，实现所述空间运动姿态数据的自动装配。

一种车辆，包括：存储器、处理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，所述处理器执行所述程序，以实现以上所述的轮胎包络的自动分析方法。

一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行，以用于实现以上所述的轮胎包络的自动分析方法。

本发明的有益效果：

1、本申请可以基于悬挂运动学模型进行包络运动仿真，得到空间运动姿态数据，采用工况步长可控方法，实现对轮胎包络帧数的可选控制，使自动生成的包络更饱满光滑美观，通过自动装配空间运动姿态数据，实现全自动一键式完成，效率极高，中间过程无需人为操作，规避人为处理数据的错误率，保证分析的高精度，同时满足研发项目前期的快速反复迭代设计要求，通过输出轮胎绝对运动包络和相对运动包络中的一种或多种，有利于工程师从不同角度评判轮胎干涉间隙的设计合理性。

2、本申请可以通过对底盘的运动零部件进行柔性化处理，以建立刚柔耦合悬架动力学模型，并通过对刚柔耦合悬架动力学模型进行参数迭代调整，得到悬架运动学模型，从而可以有效提高悬架在各种极限耦合工况运动下的轮胎包络分析结果的高精度。

3、本申请可以对刚柔耦合悬架动力学模型进行同一工况下的迭代测试，并根据迭代测试结果进行参数的调整，可以有效提高刚柔耦合悬架动力学模型在各种极限耦合工况运动下的轮胎包络分析结果的高精度。

4、本申请可以基于空间运动姿态测量任务测量车轮在各种耦合工况下的空间运动姿态变化数据，从而为后续进行轮胎包络的自动分析提供数据支持。

5、本申请可以基于轮胎包络分析工况的规范要求得到轮胎包络工况的分析步长，从而为后续采用工况步长可控方法做准备。

6、本申请可以通过对模板文件中的空间运动姿态数据进行坐标变换，从而实现空间运动姿态数据的自动装配，保证了轮胎包络分析的自动生成，提高了效率。

本申请附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本申请的实践了解到。

附图说明

图1为根据本申请实施例提供的轮胎包络的自动分析方法的流程示意图；

图2为根据本申请实施例提供的全自动化轮胎包络分析方法流程图；

图3为根据本申请实施例提供的底盘钣金件柔性化网格示意图；

图4为根据本申请实施例提供的高精度悬架运动学模型的案例展示图；

图5为根据本申请实施例提供的轮胎包络工况部分展示图；

图6为根据本申请实施例提供的全自动化包络分析交互界面图；

图7为根据本申请实施例提供的自动生成的轮胎绝对运动包络展示图；

图8为根据本申请实施例提供的自动生成的轮胎相对运动包络展示图；

图9为根据本申请实施例提供的轮胎包络的自动分析装置的示意图；

图10为根据本申请实施例提供的车辆的示意图。

具体实施方式

以下将参照附图和优选实施例来说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书中所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。应当理解，优选实施例仅为了说明本发明，而不是为了限制本发明的保护范围。

需要说明的是，以下实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本发明的基本构想，遂图式中仅显示与本发明中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制，其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变，且其组件布局型态也可能更为复杂。

下面将对本申请实施例提出一种全自动轮胎包络分析方法、装置、车辆和储存介质进行阐述，其中，该方法通过车身扭转弯曲刚度模拟、底盘钣金件柔性化、悬架KC反复迭代对标等方法，建立高精度悬架运动学模型及所需的底盘零部件相对原点坐标的空间运动姿态测量需求，然后利用cmd语言、matlab语言、python语言联合编制代码实现模块化功能，以此驱动adams和catia软件之间的全自动数据生成、处理、传递、执行，实现轮胎相对运动、绝对运动包络分析的全自动完成。由此可见，本申请实施例提出的方法相较于传递轮胎包络分析方法，具有高效率、高精度、低错误、包络面饱满光滑美观的效果，满足研发项目前期的快速反复迭代设计要求，可功能定制、可移植性好，且可以大量推广使用。

具体而言，图1为本申请实施例所提供的一种轮胎包络的自动分析方法的流程示意图。

如图1所示，该轮胎包络的自动分析方法包括以下步骤：

在步骤S101中，建立目标轮胎的悬架运动学模型。

具体而言，建立目标轮胎的悬架运动学模型，包括：模拟预设工况下车身扭转弯曲变形情况得到车身的线性刚度和扭转刚度；对底盘的运动零部件进行柔性化处理，并根据线性刚度和扭转刚度连接车身与悬架，以建立刚柔耦合悬架动力学模型；对刚柔耦合悬架动力学模型进行参数迭代调整，直到刚柔耦合悬架动力学模型的目标特征满足预设精度条件，得到最终的悬架运动学模型。

其中，刚柔耦合悬架动力学模型的目标特征包括悬架K特性和悬架C特性，可以基于悬架KC测试结果曲线对比模型相同工况下的仿真分析曲线对参数进行迭代调整，直至满足预设精度条件，其中，悬架K特性的预设精度条件包括悬架K特性大于第一预设精度，悬架C特性的预设精度条件包括悬架C特性大于第二预设精度，预设精度可以根据实际情况确定，如90％精度，70％精度等，不作具体限定。

可以理解的是，本申请实施例可以通过对底盘的运动零部件进行柔性化处理，以建立刚柔耦合悬架动力学模型，并通过对刚柔耦合悬架动力学模型进行参数迭代调整，得到悬架运动学模型，从而可以有效提高悬架在各种极限耦合工况运动下的轮胎包络分析结果的高精度。

具体而言，本申请实施例通过衬套模拟极限工况下车身扭转弯曲变形和对底盘主要运动的钣金件进行柔性化处理等，并通过与悬架KC测试结果对比反复迭代适当微调性能件参数，以此完成高精度悬架运动学模型的建立。

进一步，在本申请的一个实施例中，对刚柔耦合悬架动力学模型进行参数迭代调整，包括：在相同工况下对刚柔耦合悬架动力学模型进行迭代测试；根据每次迭代测试结果调整刚柔耦合悬架动力学模型的轴荷、四轮定位、轮胎和衬套中的一个或多个参数，其中，每次迭代测试结果包括相同工况下刚柔耦合悬架动力学模型的实际测试曲线和仿真分析曲线。

可以理解的是，本申请实施例可以对刚柔耦合悬架动力学模型进行同一工况下的迭代测试，并根据迭代测试结果进行参数的调整，可以有效提高刚柔耦合悬架动力学模型在各种极限耦合工况运动下的轮胎包络分析结果的高精度。

进一步，在本申请的一个实施例中，在建立目标轮胎的悬架运动学模型之后，还包括：创建底盘的运动零部件相对原点坐标的空间运动姿态测量任务；根据空间运动姿态测量任务测量车轮在各种耦合工况下的空间运动姿态变化数据。

可以理解的是，本申请实施例可以基于空间运动姿态测量任务测量车轮在各种耦合工况下的空间运动姿态变化数据，从而为后续进行轮胎包络的自动分析提供数据支持。

具体而言，本申请实施例可以创建底盘运动零部件相对原点坐标的空间运动姿态测量需求，主要包括X、Y、Z三个方向的空间位移变化和侧倾、俯仰、翻转三个方向的空间角度变化。

在步骤S102中，获取目标轮胎的轮胎包络工况和分析步长，调用悬架运动学模型按照分析步长对轮胎包络工况进行包络运动仿真，得到轮胎包络工况的空间运动姿态数据。

可以理解的是，本申请实施例可以基于悬架运动学模型和分析步长对轮胎包络工况进行包络运动仿真，从而得到空间运动姿态数据，为后续自动装配提供前提条件，通过采用工况步长可控方法，实现对轮胎包络帧数的可选控制，使自动生成的包络更饱满光滑美观。

具体而言，本申请实施例可以通过cmd语言自动创建轮胎包络工况，并对前后悬架类型、是否带防滑链、轮胎包络帧数进行自动识别，并完成基于工况的全自动化仿真分析，然后自动输出轮胎等零部件空间运动姿态数据。

进一步，在本申请的一个实施例中，获取目标轮胎的轮胎包络工况和分析步长，包括：获取轮胎包络分析工况的规范要求；将规范要求写入交付界面底层，根据交付界面输入的设计参数生成轮胎包络工况，并根据设置的包络帧数计算轮胎包络工况的分析步长。

可以理解的是，本申请实施例可以基于轮胎包络分析工况的规范要求得到轮胎包络工况的分析步长，从而为后续采用工况步长可控方法做准备。

在步骤S103中，自动装配空间运动姿态数据，输出目标轮胎的绝对运动包络和/或相对运动包络数据，基于绝对运动包络和/或相对运动包络数据生成目标轮胎的分析结果。

可以理解的是，本申请实施例可以通过自动装配空间运动姿态数据，实现全自动一键式完成，效率极高，中间过程无需人为操作，规避人为处理数据的错误率，保证分析的高精度，同时满足研发项目前期的快速反复迭代设计要求，通过输出轮胎绝对运动包络和相对运动包络中的一种或多种，有利于工程师从不同角度评判轮胎干涉间隙的设计合理性。

具体而言，本申请实施例通过cmd语言自动驱动matlab基于m语言实现的模块化程序对轮胎等零部件空间运动姿态数据进行自动处理，并写入轮胎包络分析指定excel模板中，通过cmd语言自动驱动python模块化程序执行excel模板中数据到catia中，通过坐标变换完成轮胎等零部件空间运动姿态的自动装配，并输出3dxml格式的轮胎绝对运动包络和相对运动包络数据，最后在catia中进行轮胎包络干涉间隙分析。

进一步，在本申请的一个实施例中，自动装配空间运动姿态数据，包括：将空间运动姿态数据导入模板文件；对模板文件中的空间运动姿态数据进行坐标变换，实现空间运动姿态数据的自动装配。

可以理解的是，本申请实施例可以通过对模板文件中的空间运动姿态数据进行坐标变换，从而实现空间运动姿态数据的自动装配，保证了轮胎包络分析的自动生成，提高了效率。

根据本申请实施例提出的轮胎包络的自动分析方法，可以基于悬挂运动学模型进行包络运动仿真，得到空间运动姿态数据，采用工况步长可控方法，实现对轮胎包络帧数的可选控制，使自动生成的包络更饱满光滑美观，通过自动装配空间运动姿态数据，实现全自动一键式完成，效率极高，中间过程无需人为操作，规避人为处理数据的错误率，保证分析的高精度，同时满足研发项目前期的快速反复迭代设计要求，通过输出轮胎绝对运动包络和相对运动包络中的一种或多种，有利于工程师从不同角度评判轮胎干涉间隙的设计合理性。

为了更好的理解本申请实施例的具体实施过程，下面结合图2进行详细阐述，如图2所示，包括如下步骤：

步骤S1：高精度悬架运动学模型建立，如图3和图4所示，具体包括：

(1)在Adams/car中，用左右前支柱、左右后弹簧四个和车身安装点的中心点建立车身衬套模型位置，该位置与整车质心位置用衬套连接，衬套X、Y、Z方向线刚度以及扭转刚度通过采用有限元分析刚度输入或研发前期车身性能目标输入，该位置与左右后弹簧上的点采用固定连接，从而用来模拟极限压缩、极限拉伸、极限转向、最大制动、最大加速等耦合工况下车身本体及其姿态微变，对轮胎包络精度造成的影响。

(2)对底盘主要运动零部件的钣金件进行柔性化处理，通过hypermesh软件对副车架、摆臂、减振器下支架进行网格划分，网格大小3mm，如图3所示的副车架网格，连接好焊点焊缝，并赋予材料属性，计算钣金件的模态中性文件，以此获取柔性化数据并导入到adams/car中，定义好连接位置的节点编号，建立悬架运动学模型，然后根据弹性件测试数据、轴荷、四轮定位等参数对模型进行调试。

(3)如图3和图4所示，基于悬架KC测试结果曲线对比模型相同工况下的仿真分析曲线，根据经验利用衬套等参数反复迭代微调方法，使悬架K特性满足一定的精度要求，如90％，C特性满足一定的精度要求，如70％，从而完成高精度悬架运动学模型的建立。

(4)通过adams/car模块的request功能创建底盘运动零部件相对原点坐标的空间运动姿态测量需求，包括X、Y、Z三个方向的空间位移变化和侧倾、俯仰、翻转三个方向的空间角度变化，用于测量车轮在各种极限耦合工况下的空间运动姿态变化情况。

步骤S2：自动创建轮胎包络工况及分析步长控制，如图5所示，图5为轮胎包络分析部分工况规范要求，可以基于adams的cmd语言把工况要求进行底层实现，并完成与交付界面的功能连接，然后输入对应悬架的设计参数，并在Number中设置好合理的包络帧数控制，帧数越大，最终轮胎包络面就越光滑饱满，但是所需的计算时间越长，根据悬架类型、是否带防滑链要求，自动识别工况并创建*.lcf格式轮胎包络工况文件到模型库工况文件夹中。

步骤S3：自动执行轮胎包络工况仿真，cmd语言自动驱动模型执行S2中生成的*.lcf格式工况进行轮胎包络仿真分析。

步骤S4：自动导出轮胎等零部件姿态数据到模板文件中，cmd语言自动驱动基于matlab的模块化程序tire_envelope_data_FS.exe处理轮胎等零部件在各种极限运动工况下的X、Y、Z三个方向的空间位移变化和侧倾、俯仰、翻转三个方向的空间角度变化，并自动写入到tire_envelope_data.xlsx的excel模板中对应位置，其中，tire_envelope_data.xlsx中的工作路径、轮胎模型文件需要提前完成设置。

步骤S5：自动调用模板程序包对轮胎姿态进行装配，cmd语言自动驱动python模块化程序tire_envelope.exe，执行tire_envelope_data.xlsx模板中数据到catia中，通过坐标变换完成轮胎等零部件空间运动姿态的自动装配。

步骤S6：以上步骤，可以通过点击如图6所示的交互界面中的Analysis，即可完成自动输出如图7所示的轮胎绝对运动包络(车轮运动时，轮胎的所有空间运动姿态轮廓集成装配体)和如图8所示的轮胎相对运动包络数据(车轮运动时，如果把轮胎作为参照物不动，其他零部件相对运动的空间运动姿态轮集成廓装配体)，最后从不同角度评判轮胎干涉间隙的设计合理性，检查是否存在轮胎与零部件干涉情况。

综上，本申请实施例可以通过建立满足轮胎包络分析的非线性高精度悬架运动学模型，实现轮胎包络分析全自动一键式完成，效率极高，中间过程无需人为操作，规避人为处理数据的错误率，保证分析的高精度，同时满足研发项目前期的快速反复迭代设计要求，并且本申请实施例的全自动化轮胎包络分析方法及装置、存储介质可功能定制、可移植性好能大量推广使用，另外，由于不同产品性能定位，不同的悬架类型及其设计行程、最大转向角度都不一样，区别于现有技术，本申请实施例采用工况步长可控方法，实现对轮胎包络帧数的可选控制，使自动生成的包络更饱满光滑美观，同时输出的轮胎绝对运动包络和相对运动包络，便于工程师从不同角度评判轮胎干涉间隙的设计合理性。

其次参照附图描述根据本申请实施例提出的轮胎包络的自动分析装置。

图9是本申请实施例的轮胎包络的自动分析装置的方框示意图。

如图9所示，该轮胎包络的自动分析装置10包括：建立模块100、获取模块200和生成模块300。

其中，建立模块100，用于建立目标轮胎的悬架运动学模型；获取模块200，用于获取目标轮胎的轮胎包络工况和分析步长，调用悬架运动学模型按照分析步长对轮胎包络工况进行包络运动仿真，得到轮胎包络工况的空间运动姿态数据；生成模块300，用于自动装配空间运动姿态数据，输出目标轮胎的绝对运动包络和/或相对运动包络数据，基于绝对运动包络和/或相对运动包络数据生成目标轮胎的分析结果。

进一步，在本申请的一个实施例中，建立模块100进一步用于：模拟预设工况下车身扭转弯曲变形情况得到车身的线性刚度和扭转刚度；对底盘的运动零部件进行柔性化处理，并根据线性刚度和扭转刚度连接车身与悬架，以建立刚柔耦合悬架动力学模型；对刚柔耦合悬架动力学模型进行参数迭代调整，直到刚柔耦合悬架动力学模型的目标特征满足预设精度条件，得到最终的悬架运动学模型。

进一步，在本申请的一个实施例中，建立模块100还可以用于：在相同工况下对刚柔耦合悬架动力学模型进行迭代测试；根据每次迭代测试结果调整刚柔耦合悬架动力学模型的轴荷、四轮定位、轮胎和衬套中的一个或多个参数，其中，每次迭代测试结果包括相同工况下刚柔耦合悬架动力学模型的实际测试曲线和仿真分析曲线。

进一步，在本申请的一个实施例中，轮胎包络的自动分析装置10还包括：测量模块，用于在建立目标轮胎的悬架运动学模型之后，创建底盘的运动零部件相对原点坐标的空间运动姿态测量任务；根据空间运动姿态测量任务测量车轮在各种耦合工况下的空间运动姿态变化数据。

进一步，在本申请的一个实施例中，获取模块200进一步用于：获取轮胎包络分析工况的规范要求；将规范要求写入交付界面底层，根据交付界面输入的设计参数生成轮胎包络工况，并根据设置的包络帧数计算轮胎包络工况的分析步长。

进一步，在本申请的一个实施例中，生成模块300进一步用于：将空间运动姿态数据导入模板文件；对模板文件中的空间运动姿态数据进行坐标变换，实现空间运动姿态数据的自动装配。

需要说明的是，前述对轮胎包络的自动分析方法实施例的解释说明也适用于该实施例的轮胎包络的自动分析装置，此处不再赘述。

根据本申请实施例提出的轮胎包络的自动分析装置，可以基于悬挂运动学模型进行包络运动仿真，得到空间运动姿态数据，采用工况步长可控方法，实现对轮胎包络帧数的可选控制，使自动生成的包络更饱满光滑美观，通过自动装配空间运动姿态数据，实现全自动一键式完成，效率极高，中间过程无需人为操作，规避人为处理数据的错误率，保证分析的高精度，同时满足研发项目前期的快速反复迭代设计要求，通过输出轮胎绝对运动包络和相对运动包络中的一种或多种，有利于工程师从不同角度评判轮胎干涉间隙的设计合理性。

图10为本申请实施例提供的车辆的结构示意图。该车辆可以包括：

存储器1001、处理器1002及存储在存储器1001上并可在处理器1002上运行的计算机程序。

处理器1002执行程序时实现上述实施例中提供的轮胎包络的自动分析方法。

进一步地，车辆还包括：

通信接口1003，用于存储器1001和处理器1002之间的通信。

存储器1001，用于存放可在处理器1002上运行的计算机程序。

存储器1001可能包含高速RAM(Random Access Memory，随机存取存储器)存储器，也可能还包括非易失性存储器，例如至少一个磁盘存储器。

如果存储器1001、处理器1002和通信接口1003独立实现，则通信接口1003、存储器1001和处理器1002可以通过总线相互连接并完成相互间的通信。总线可以是ISA(IndustryStandard Architecture，工业标准体系结构)总线、PCI(Peripheral Component，外部设备互连)总线或EISA(Extended Industry Standard Architecture，扩展工业标准体系结构)总线等。总线可以分为地址总线、数据总线、控制总线等。为便于表示，图10中仅用一条粗线表示，但并不表示仅有一根总线或一种类型的总线。

可选的，在具体实现上，如果存储器1001、处理器1002及通信接口1003，集成在一块芯片上实现，则存储器1001、处理器1002及通信接口1003可以通过内部接口完成相互间的通信。

处理器1002可能是一个CPU(Central Processing Unit，中央处理器)，或者是ASIC(Application Specific Integrated Circuit，特定集成电路)，或者是被配置成实施本申请实施例的一个或多个集成电路。

本申请实施例还提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现如上的轮胎包络的自动分析方法。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本申请的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不是必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或N个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本申请的描述中，“N个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

流程图中或在此以其他方式描述的任何过程或方法描述可以被理解为，表示包括一个或N个用于实现定制逻辑功能或过程的步骤的可执行指令的代码的模块、片段或部分，并且本申请的优选实施方式的范围包括另外的实现，其中可以不按所示出或讨论的顺序，包括根据所涉及的功能按基本同时的方式或按相反的顺序，来执行功能，这应被本申请的实施例所属技术领域的技术人员所理解。

应当理解，本申请的各部分可以用硬件、软件、固件或它们的组合来实现。在上述实施方式中，N个步骤或方法可以用存储在存储器中且由合适的指令执行系统执行的软件或固件来实现。如，如果用硬件来实现和在另一实施方式中一样，可用本领域公知的下列技术中的任一项或他们的组合来实现：具有用于对数据信号实现逻辑功能的逻辑门电路的离散逻辑电路，具有合适的组合逻辑门电路的专用集成电路，可编程门阵列，现场可编程门阵列等。

本技术领域的普通技术人员可以理解实现上述实施例方法携带的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件完成，的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中，该程序在执行时，包括方法实施例的步骤之一或其组合。

尽管上面已经示出和描述了本申请的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本申请的限制，本领域的普通技术人员在本申请的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (10)

1.一种轮胎包络的自动分析方法，其特征在于，包括以下步骤：

建立目标轮胎的悬架运动学模型；

获取所述目标轮胎的轮胎包络工况和分析步长，调用所述悬架运动学模型按照所述分析步长对所述轮胎包络工况进行包络运动仿真，得到所述轮胎包络工况的空间运动姿态数据；

自动装配所述空间运动姿态数据，输出所述目标轮胎的绝对运动包络和/或相对运动包络数据，基于所述绝对运动包络和/或所述相对运动包络数据生成所述目标轮胎的分析结果。

2.根据权利要求1所述的轮胎包络的自动分析方法，其特征在于，所述建立目标轮胎的悬架运动学模型，包括：

模拟预设工况下车身扭转弯曲变形情况得到车身的线性刚度和扭转刚度；

对底盘的运动零部件进行柔性化处理，并根据所述线性刚度和所述扭转刚度连接所述车身与悬架，以建立刚柔耦合悬架动力学模型；

对所述刚柔耦合悬架动力学模型进行参数迭代调整，直到所述刚柔耦合悬架动力学模型的目标特征满足预设精度条件，得到最终的悬架运动学模型。

3.根据权利要求2所述的轮胎包络的自动分析方法，其特征在于，所述目标特征包括悬架K特性和悬架C特性，其中，所述悬架K特性的预设精度条件包括所述悬架K特性大于第一预设精度，所述悬架C特性的预设精度条件包括所述悬架C特性大于第二预设精度。

4.根据权利要求2所述的轮胎包络的自动分析方法，其特征在于，对所述刚柔耦合悬架动力学模型进行参数迭代调整，包括：

在相同工况下对所述刚柔耦合悬架动力学模型进行迭代测试；

根据每次迭代测试结果调整所述刚柔耦合悬架动力学模型的轴荷、四轮定位、轮胎和衬套中的一个或多个参数，其中，所述每次迭代测试结果包括相同工况下所述刚柔耦合悬架动力学模型的实际测试曲线和仿真分析曲线。

5.根据权利要求1所述的轮胎包络的自动分析方法，其特征在于，在建立目标轮胎的悬架运动学模型之后，还包括：

创建底盘的运动零部件相对原点坐标的空间运动姿态测量任务；

根据所述空间运动姿态测量任务测量车轮在各种耦合工况下的空间运动姿态变化数据。

6.根据权利要求1所述的轮胎包络的自动分析方法，其特征在于，所述获取所述目标轮胎的轮胎包络工况和分析步长，包括：

获取轮胎包络分析工况的规范要求；

将所述规范要求写入交付界面底层，根据所述交付界面输入的设计参数生成轮胎包络工况，并根据设置的包络帧数计算所述轮胎包络工况的分析步长。

7.根据权利要求1所述的轮胎包络的自动分析方法，其特征在于，所述自动装配所述空间运动姿态数据，包括：

将所述空间运动姿态数据导入模板文件；

对所述模板文件中的空间运动姿态数据进行坐标变换，实现所述空间运动姿态数据的自动装配。

8.一种轮胎包络的自动分析装置，其特征在于，包括：

建立模块，用于建立目标轮胎的悬架运动学模型；

获取模块，用于获取所述目标轮胎的轮胎包络工况和分析步长，调用所述悬架运动学模型按照所述分析步长对所述轮胎包络工况进行包络运动仿真，得到所述轮胎包络工况的空间运动姿态数据；

生成模块，用于自动装配所述空间运动姿态数据，输出所述目标轮胎的绝对运动包络和/或相对运动包络数据，基于所述绝对运动包络和/或所述相对运动包络数据生成所述目标轮胎的分析结果。

9.一种车辆，其特征在于，包括：存储器、处理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，所述处理器执行所述程序，以实现如权利要求1-7任一项所述的轮胎包络的自动分析方法。

10.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，该程序被处理器执行，以用于实现如权利要求1-7任一项所述的轮胎包络的自动分析方法。