CN117368093A - 砂纸摩擦系数确定方法、装置、存储介质和电子设备 - Google Patents
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Abstract
本申请公开了一种砂纸摩擦系数确定方法、装置、存储介质和电子设备。包括：获取第一砂纸上的多个第一类测试位置；基于多个第一类测试位置确定多个第一测试中心点，并基于多个第一测试中心点确定对应的多个第一测试区域；确定各个第一测试区域的三维形貌图，并基于第一测试区域的三维形貌图确定用于反映第一测试区域的粗糙程度的第一参数；基于预设的摩擦曲线和各个第一测试区域的第一参数确定第一砂纸上各个第一测试区域的第一摩擦系数，摩擦曲线用于表征与第一砂纸的属性相同的第二砂纸上与第一测试区域相同位置处的第二测试区域的第二参数和第二摩擦系数的对应关系。本申请解决了相关技术无法客观、准确地评估砂纸表面的摩擦系数的技术问题。
Description
技术领域
本申请涉及轮胎检测技术领域，具体而言，涉及一种砂纸摩擦系数确定方法、装置、存储介质和电子设备。
背景技术
轮胎的力学特性对于车辆行驶的稳定性和安全性至关重要，由于不同速度、气压、路面等行驶工况下，轮胎的力学特性都与路面的摩擦系数相关，因此，轮胎-路面摩擦特性是研究轮胎力学特性的关键，不同速度、路面等行驶路况下，轮胎的力学特性都与摩擦系数密切相关。
目前，在轮胎六分力室内测试路面是贴有120目砂纸的钢带，由于新砂纸需要打磨到摩擦系数稳定后才可以进行测试使用，且测试量增加到一定程度后，砂纸的摩擦系数会下降。因此，为了保证六分力测试数据的准确性，主要采用如下两种方法对砂纸的摩擦系数进行评估：其一是利用轮胎直接进行六分力测试得到砂纸的摩擦系数，但考虑到轮胎生产批次之间的差异性，这种方法不能保证砂纸摩擦系数测试的一致性，且会损耗大量轮胎；其二是利用摩擦系数测试设备，如摆锤式摩擦系数测试仪测试砂纸的摩擦系数，但这种方法的测试结果分辨率低，且测试结果容易受测试胶料磨损程度的影响，导致测试结果准确性较差。
针对上述的问题，目前尚未提出有效的解决方案。
发明内容
本申请实施例提供了一种砂纸摩擦系数确定方法、装置、存储介质和电子设备，以至少解决相关技术无法客观、准确地评估砂纸表面的摩擦系数的技术问题。
根据本申请实施例的一个方面，提供了一种砂纸摩擦系数确定方法，包括：获取第一砂纸上的多个第一类测试位置，其中，多个第一类测试位置中至少包括：第一砂纸相对于轮胎接地面的至少一个第一横向测试位置和至少一个第一纵向测试位置；基于多个第一类测试位置确定多个第一测试中心点，并基于多个第一测试中心点确定对应的多个第一测试区域；确定各个第一测试区域的三维形貌图，并基于第一测试区域的三维形貌图确定第一测试区域的第一参数，其中，第一参数用于反映第一测试区域的粗糙程度；基于预设的摩擦曲线和各个第一测试区域的第一参数确定第一砂纸上各个第一测试区域的第一摩擦系数，其中，摩擦曲线用于表征第二砂纸上与第一测试区域相同位置处的第二测试区域的第二参数和第二摩擦系数的对应关系，第二砂纸与第一砂纸的属性相同。
可选地，获取第一砂纸上的多个第一类测试位置，包括：按照预设的第一距离间隔依次确定第一砂纸相对于轮胎接地面的横向上的至少一个第一横向测试位置；按照预设的第二距离间隔依次确定第一砂纸相对于轮胎接地面的纵向上的至少一个第一纵向测试位置，其中，第一纵向测试位置中至少包括：第一砂纸的接缝处的纵向测试位置。
可选地，基于多个第一类测试位置确定多个第一测试中心点，并基于多个第一测试中心点确定对应的多个第一测试区域，包括：分别在每个第一横向测试位置和每个第一纵向测试位置之间确定多个第一测试中心点；以第一测试中心点为中心，并依据预设的测试步距和预设的测试面积确定与第一测试中心点对应的多个第一测试区域。
可选地，确定各个第一测试区域的三维形貌图，包括：采用表面形貌测量仪依次聚焦第一测试区域的第一测试中心点，得到第一测试区域的三维形貌图。
可选地，第一参数中包括：分形维数，基于三维形貌图确定第一测试区域的第一参数，包括：采集第一测试区域内的多个离散点，并确定各个离散点对应的表面高度函数和空间频率；采用预设的窗函数对第一测试区域内各个离散点的表面高度函数进行预处理，其中，窗函数包括以下至少之一：Welch窗函数、汉宁窗；对于每个离散点，基于空间频率对预处理后的表面高度函数进行离散傅里叶变换，得到离散点的离散傅里叶函数，并利用离散傅里叶函数计算离散点的二维功率谱密度；将离散点的二维功率谱密度转换为一维功率谱密度，基于一维功率谱密度计算赫斯特指数，通过赫斯特指数确定分形维数。
可选地，摩擦曲线的构建过程包括：获取第二砂纸上的多个第二类测试位置，其中，每个第二砂纸上的多个第二类测试位置中至少包括：第二砂纸上相对于轮胎接地面的至少一个第二横向测试位置和至少一个第二纵向测试位置；基于多个第二类测试位置确定多个第二测试中心点，并基于多个第二测试中心点确定对应的多个第二测试区域；确定每个第二测试区域的三维形貌图，并基于第二测试区域的三维形貌图确定第二测试区域的第二参数，其中，第二参数用于反映第二测试区域的粗糙程度；获取各个第二测试区域的第二摩擦系数；基于各个第二测试区域的第二摩擦系数和第二参数建立第二测试区域的摩擦曲线。
可选地，基于预设的摩擦曲线和第一测试区域第一参数确定第一砂纸上的第一测试区域的第一摩擦系数，包括：将第一测试区域的第一参数作为横坐标，并基于摩擦曲线确定所述横坐标对应的纵坐标，将纵坐标作为第一砂纸上的第一测试区域的第一摩擦系数。
根据本申请实施例的另一方面，还提供了一种砂纸摩擦系数确定装置，包括：获取模块，用于获取第一砂纸上的多个第一类测试位置，其中，多个第一类测试位置中至少包括：第一砂纸相对于轮胎接地面的至少一个第一横向测试位置和至少一个第一纵向测试位置；第一确定模块，用于基于多个第一类测试位置确定多个第一测试中心点，并基于多个第一测试中心点确定对应的多个第一测试区域；第二确定模块，用于确定各个第一测试区域的三维形貌图，并基于第一测试区域的三维形貌图确定第一测试区域的第一参数，其中，第一参数用于反映第一测试区域的粗糙程度；第三确定模块，用于基于预设的摩擦曲线和各个第一测试区域的第一参数确定第一砂纸上各个第一测试区域的第一摩擦系数，其中，摩擦曲线用于表征第二砂纸上与第一测试区域相同位置处的第二测试区域对应的第二参数和第二摩擦系数间的对应关系，第二砂纸与第一砂纸的属性相同。
根据本申请实施例的另一方面，还提供了一种非易失性存储介质，该非易失性存储介质包括存储的程序，其中，非易失性存储介质所在设备通过运行该程序执行上述的砂纸摩擦系数确定方法。
根据本申请实施例的另一方面，还提供了一种电子设备，该电子设备包括：存储器和处理器，其中，存储器中存储有计算机程序，处理器被配置为通过计算机程序执行上述的砂纸摩擦系数确定方法。
在本申请实施例中，获取第一砂纸上的多个第一类测试位置，其中，多个第一类测试位置中至少包括：第一砂纸相对于轮胎接地面的至少一个第一横向测试位置和至少一个第一纵向测试位置；基于多个第一类测试位置确定多个第一测试中心点，并基于多个第一测试中心点确定对应的多个第一测试区域；确定各个第一测试区域的三维形貌图，并基于第一测试区域的三维形貌图确定第一测试区域的第一参数，其中，第一参数用于反映第一测试区域的粗糙程度；基于预设的摩擦曲线和各个第一测试区域的第一参数确定第一砂纸上各个第一测试区域的第一摩擦系数，其中，摩擦曲线用于表征第二砂纸上与第一测试区域相同位置处的第二测试区域的第二参数和第二摩擦系数的对应关系，第二砂纸与第一砂纸的属性相同。
在上述技术方案中，通过对测试区域的三维形貌图进行数据处理分析得到摩擦系数变化相关的粗糙度参数，从而根据粗糙度参数的变换客观地评估砂纸表面的摩擦系数，整个测试过程无需消耗大量的轮胎，可以有效地节约测试成本，进而解决相关技术无法客观、准确地评估砂纸表面的摩擦系数的技术问题。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本申请的进一步理解，构成本申请的一部分，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：
图1是根据本申请实施例的一种可选的砂纸摩擦系数确定方法的流程示意图；
图2是根据本申请实施例的一种可选的砂纸表面的示意图；
图3a是根据本申请实施例的一种可选的新砂纸的表面形貌示意图；
图3b是根据本申请实施例的一种可选的使用中砂纸的表面形貌示意图；
图3c是根据本申请实施例的一种可选的废弃砂纸的表面形貌示意图；
图4是根据本申请实施例的一种可选的二维功率谱密度的示意图；
图5是根据本申请实施例的一种可选的一维功率谱密度的示意图；
图6是根据本申请实施例的一种可选的摩擦曲线的示意图；
图7是根据本申请实施例的一种可选的砂纸摩擦系数确定装置的结构示意图。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本申请方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请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申请一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本申请保护的范围。
需要说明的是，本申请的说明书和权利要求书及附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本申请的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及它们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
实施例1
目前，相关技术针对轮胎六分力室内测试所使用的砂纸的摩擦系数的测量主要是采用下述两种方法：其一是利用轮胎直接进行六分力测试得到砂纸的摩擦系数，然而这种测量方法可能会因轮胎生产批次间的差异性，无法保证砂纸摩擦系数测试的一致性，且这种测量方法会消耗大量轮胎，成本较高；其二是利用专用摩擦系数测试设备，例如采用摆锤式摩擦系数测试仪测试砂纸的摩擦系数，但这种测量方法的测试结果分辨率低，同时测试结果还会受到测试胶料磨损程度的影响，导致最终测试结果准确性较差。
因此，目前常规的轮胎摩擦系数测量方法均无法客观地评估用于进行轮胎六分力室内测试的砂纸表面的摩擦系数。
为了解决上述技术问题，本申请实施例提供了一种砂纸摩擦系数确定方法，该方法通过分析砂纸表面的粗糙度参数的变化客观地对砂纸的摩擦系数进行评估，下面将对该方法的具体实施步骤进行详细说明。
需要说明的是，在附图的流程图示出的步骤可以在诸如一组计算机可执行指令的计算机系统中执行，并且，虽然在流程图中示出了逻辑顺序，但是在某些情况下，可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤。
图1是根据本申请实施例的一种可选的砂纸摩擦系数确定方法的流程示意图，如图1所示，该方法至少包括步骤S102-S108，其中：
步骤S102，获取第一砂纸上的多个第一类测试位置。
其中，多个第一类测试位置中至少包括：第一砂纸相对于轮胎接地面的至少一个第一横向测试位置和至少一个第一纵向测试位置。
步骤S104，基于多个第一类测试位置确定多个第一测试中心点，并基于多个第一测试中心点确定对应的多个第一测试区域。
上述步骤S104可以理解为，通过在第一横向测试位置和第一纵向测试位置之间的连接线上依次确定多个第一测试中心点，并以该第一测试中心点为中心确定对应的第一测试区域。
步骤S106，确定每个第一测试区域的三维形貌图，并基于第一测试区域的三维形貌图确定第一测试区域的第一参数。
其中，第一参数用于反映第一测试区域的粗糙程度。
步骤S108，基于预设的摩擦曲线和第一测试区域第一参数确定第一砂纸上的第一测试区域的第一摩擦系数。
其中，摩擦曲线用于表征第二砂纸上与第一测试区域相同位置处的第二测试区域的第二参数和第二摩擦系数的对应关系，第二砂纸与第一砂纸的属性相同。
基于上述步骤S102至步骤S108所限定的方案，可以获知，在实施例中，考虑到砂纸表面的摩擦系数的变化主要是由于砂纸表面的形貌变化导致的，因此，本申请实施例中通过对测试区域的三维形貌图进行数据处理分析得到摩擦系数变化相关的粗糙度参数，从而根据粗糙度参数的变换客观地评估砂纸表面的摩擦系数，整个测试过程无需消耗大量的轮胎，可以有效地节约测试成本，进而解决相关技术无法客观、准确地评估砂纸表面的摩擦系数的技术问题。
下面对该实施例的上述方法进行进一步地介绍。
作为一种可选的实施方式，在上述步骤S102提供的技术方案中，该方法可以包括：按照预设的第一距离间隔依次确定第一砂纸相对于轮胎接地面的横向上的至少一个第一横向测试位置；按照预设的第二距离间隔依次确定第一砂纸相对于轮胎接地面的纵向上的至少一个第一纵向测试位置，其中，第一纵向测试位置中至少包括：第一砂纸的接缝处的纵向测试位置。
通常，由于砂纸上不同横向位置在测试过程中所受到的力不同，且不同横向位置与轮胎的接地位置也不同，这将导致第一砂纸相对于轮胎接地面的不同横向位置上的磨损程度不同。因此，本申请实施例中，将根据第一砂纸相对于常用规格的轮胎的接地位置的横向上，按照第一距离间隔选取多个第一横向测试位置，如图2所示，第一横向测试位置可以选择以中心点均匀分布的3-7个点，且每个第一横向测试位置之间的第一距离间隔可以选择20-70mm。
另外，考虑到砂纸表面的不均匀性，还可以根据第一砂纸的砂纸特征以及测量位置的需求从第一砂纸相对于轮胎接地面的纵向上，按照第二距离间隔选择至少一个第一纵向测试位置，通常第二距离间隔同样可以选择20-70mm，其中，由于砂纸接缝处的特殊性，优选砂纸接缝处作为其中一个纵向测试位置。
进一步地，为了便于在测试过程中持续监控第一砂纸表面形貌特征的变化，本申请实施例中还可以分别在每个第一横向测试位置和每个第一纵向测试位置之间确定多个第一测试中心点；以第一测试中心点为中心，并依据预设的测试步距和预设的测试面积确定与第一测试中心点对应的多个第一测试区域。
也就是说，可以根据任意一个第一横向测试位置和任意一个第一纵向测试位置的连接线上确定多个第一测试中心点，其中，该第一测试中心点可以标记对应的第一测试区域的位置和第一测试中心点距离第一砂纸的上中左右的距离，以便后续根据该位置确定与第一测试区域相同位置的对照砂纸上的第二测试区域的摩擦曲线，进而可以根据该摩擦曲线确定与第一测试区域的粗糙度参数对应的摩擦系数。
例如，图2所示的砂纸表面示意图，测试区域1可以将距离第一砂纸前沿130mm(第一横向测试位置)，距砂纸接缝200mm(第一纵向测试位置)作为测试中心点，测试区域2可以将距离第一砂纸前沿180mm(第一横向测试位置)，砂纸接缝200mm(第一纵向测试位置)作为测试中心点，依次类推。在确定多个第一测试中心点后，考虑测试区域面积越小，说明对砂纸表面的选取的测试区域更多，从而可以更加精确地反映不同测试区域上的砂纸摩擦系数变化，因此，在本申请实施例中，测试面积的选取范围为3*3mm～10*10mm，其优选值为3*3mm。另外，测试步距决定了扫描精度，适当的测试步距可以提升测试效率和测试精度，因此，在本申请实施例中，测试步距的选取范围为5um～20um，其优选取值为7um。
作为一种可选的实施方式，在上述步骤S106提供的技术方案中，该方法可以包括：采用表面形貌测量仪依次聚焦第一测试区域的第一测试中心点，得到第一测试区域的三维形貌图。
在上述实施例中，首先将表面形貌测量仪调平，聚焦所标记的第一测试中心点，同时设置测量参数，其中，测量参数中包括但不仅限于：测试步距、测试面积、光强度、扫描速率等；然后依次开始测试以第一测试中心点为中心的第一测试区域，得到对应的表面形貌图(指几何形状的详细图形，其反映的是表面微凸体高度的变化)。其中，图3a、3b、3c分别为新砂纸、使用中砂纸和废弃砂纸的表面形貌图，不难看出，不同状态下的砂纸的表面形貌图并不相同。
另外，在采用表面形貌测量仪测试时，还需要将第一砂纸调整水平，避免因砂纸表面的不完全水平，导致第一测试区域的整体倾斜的情况发生；同时还需要进行S-滤波和L-滤波，以提升图像质量，其中，进行S-滤波的目的是移除因测试时的噪音或砂纸的微观结构导致的小波长，通常可以选择测试分辨率3倍以上的数值，如测试步距为5um～15um，而L-滤波的长度可以选择选择0.5mm～5mm。
在本申请实施例中，上述表面形貌测量仪可以是3D形貌仪，该3D形貌仪是一款用于对精密器件及材料表面进行亚纳米级别测量的检测仪器，其是以白光干涉技术为原理，结合精密z向扫描模块、3D建模算法等对器件表面进行非接触式扫描并建立表面3D图像，通过系统软件对器件表面3D图像进行数据处理与分析，并获取反映器件表面质量的2D、3D参数，从而实现器件表面形貌3D测量的光学检测仪器。另外，3D形貌仪可以对各种产品、部件和材料表面的平面度、粗糙度、波纹度、面型轮廓、表面缺陷、腐蚀情况、孔隙间隙等表面形貌特征进行测量和分析等，其中，粗糙度分析包括依据标准等全参数分析功能。
通常，材料的表面形貌是由形状公差、波纹度和表面粗糙度组成，其中，表面粗糙度的特征是波距小(小于1mm)，波高低，其反映表面微观几何形状误差，工程上采用表面粗糙度表征表面的形貌参数；波纹度是指材料表面周期性重复出现的几何形状误差；形状公差则是指实际表面形状和理想表面形状的宏观几何形状误差，其在表面形貌分析中通常不予考虑。其中，波高(相邻波形波峰与波谷之间的垂直距离)和波距(相邻波形波峰与波谷之间的水平距离)不同。
因此，本申请实施例中在得到第一测试区域的三维形貌图后，可以进一步分析三维形貌图得到用于反映第一测试区域的粗糙程度的第一参数，其中，第一参数中包括但不仅限于根均方高度Sq、陡峭度Sku、均方根斜率Sdq、界面扩展面积比Sdr、峰部的实体体积Vm。
具体地，上述根均方高度Sq是指第一测试区域(即取样面A的面积)内各个点高度的根均方，相当于高度的标准偏差，其计算公式可以写作：
上述陡峭度Sku又称尖度，其是用于判断表面粗糙度形状尖锐度的参数，其计算公式可以写作：
其中，当Sku＜3时，说明第一测试区域各个点高度分布相对于平均面偏上；当Sku＝3时，说明第一测试区域各个点高度分布为正规分布；当Sku>3时，说明第一测试区域各个点高度分针状般尖锐。
上述均方根斜率Sdq是通过定义第一测试区域所有点斜率的均方根计算得出的参数，其计算公式可以写作：
其中，在第一测试区域的表面完全平坦时，Sdq等于0；在第一测试区域的表面存在斜率，则Sdq将会变大。
上述界面扩展面积比Sdr定义了第一测试区域的扩展面积(表面积)，其表示相对于定义区域的面积增大了多少，其计算公式可以写作：
其中，在第一测试区域的表面完全平坦时，Sdr等于0；在第一测试区域的表面存在斜率，则Sdr将会变大。
上述峰部的实体体积Vm表示负载面积率为p％的实体体积，此外，还可以通过峰部的实体体积Vm量化突出峰部的大小，通常，p一般可以设置为10％或80％。
作为一种可选的实施方式，在上述步骤S106提供的技术方案中，第一参数中还包括：分形维数，故该方法还可以包括如下步骤S1061-S1064，其中：
步骤S1061，采集第一测试区域内的多个离散点，并确定各个离散点对应的表面高度函数和空间频率；
步骤S1062，采用预设的窗函数对第一测试区域内各个离散点的表面高度函数进行预处理，其中，窗函数包括以下至少之一：Welch窗函数、汉宁窗；
步骤S1063，对于每个离散点，基于空间频率对预处理后的表面高度函数进行离散傅里叶变换，得到离散点的离散傅里叶函数，并利用离散傅里叶函数计算离散点的二维功率谱密度；
步骤S1064，将离散点的二维功率谱密度转换为一维功率谱密度，基于一维功率谱密度计算赫斯特指数，通过赫斯特指数确定分形维数。
在上述实施例中，首先设置采样步距为d，采样面积为A＝L*L，按照采样步距和采样面积在第一测试区域内的x、y方向上分别采集N个离散点，将所得的N*N个采样点的表面高度函数记作：h(nx,ny)，其中，nx＝1,2,3,…,N，ny＝1,2,3,…,N。
确定x方向和y方向上的空间频率qx,qy，其表达式可以写作：
其中，mx＝1,2,3,…,N-1，my＝1,2,3,…,N-1。
由于接下来需要对上述第一测试区域内的各个离散点的表面高度函数(数字信号)进行快速傅里叶变换，以得到数字信号的分析频谱，其中，分析频谱是实际频谱的近似，而离散傅里叶变换是对延拓后的周期离散信号进行频谱分析，如采样不合适，某一频率的信号能量会扩散到相邻频率点上，从而出现频谱泄露现象。因此，为了减少频谱泄露，通常在采样后会对信号进行加窗处理。
因此，本申请实施例在得到第一测试区域内的各个离散点的表面高度函数后，可以进一步地采用Welch窗口或汉宁窗口对表面高度函数进行预处理，其中，汉宁窗的英文写法有两种，分别是：hann窗和hanning窗，其正确写法是hann，但在实际使用过程中和汉明窗(hanning)混淆而慢慢变成了hanning，目前，这两种表述均可以表示汉宁窗。
接着，基于空间频率，对预处理后的表面高度函数h(nx,ny)进行离散傅里叶变换，得到离散点的离散傅里叶函数H(mx,my)，其中，上述离散傅里叶变换用于将表面高度函数从空间域转换为频率域，其表达式可以写作：
然后，计算离散傅里叶函数H(mx,my)对应的二维功率谱密度C(qx,qy)，其中，图5是根据本申请实施例的一种可选的二维功率谱密度的示意图，二维功率谱密度C(q)表达式为：
考虑到砂纸的分形特征，可将二维功率谱密度C(qx,qy)转换为一维功率谱密度C(q)iso，其中，计算一维功率谱密度时，先将二维功率谱密度从直角坐标系转换为极坐标系，然后取每一个环带的平均值，即可得到一维功率谱密度，整个过程可以利用软件编程实现，包括但不仅限于Matlab、Python得到如图6所示的一维功率谱密度。
最后，根据所得的一维功率谱密度计算赫斯特指数，即Hurst指数，其计算公式为：
logC(q)iso∝-2(H+1)logq
其中，H为Hurst指数，即且Slope表征一维功率谱密度的斜率，故分形维数Df＝3-H。
作为一种可选的实施方式，在上述步骤S108提供的技术方案中，上述摩擦曲线构建过程包括步骤S1081-S1085，其中，
步骤S1081，获取第二砂纸上的多个第二类测试位置。
其中，每个第二砂纸上的多个第二类测试位置中至少包括：第二砂纸上相对于轮胎接地面的至少一个第二横向测试位置和至少一个第二纵向测试位置。
步骤S1082，基于多个第二类测试位置确定多个第二测试中心点，并基于多个第二测试中心点确定对应的多个第二测试区域。
步骤S1083，确定每个第二测试区域的三维形貌图，并基于第二测试区域的三维形貌图确定第二测试区域的第二参数。
其中，第二参数用于反映第二测试区域的粗糙程度。
步骤S1084，获取各个第二测试区域的第二摩擦系数。
其中，可以采用简易的摩擦系数测试设备测试摩擦系数或者使用同批次光面轮胎测试所得的摩擦系数。
步骤S1085，基于各个第二测试区域的第二摩擦系数和第二参数建立第二测试区域的摩擦曲线。
其中，摩擦曲线包括以下至少之一：陡峭度-摩擦系数的第一摩擦曲线、均方根高度-摩擦系数的第二摩擦曲线、均方根斜率-摩擦系数的第三摩擦曲线、界面扩展面积比-摩擦系数的第四摩擦曲线、峰部的实体体积-摩擦系数的第五摩擦曲线、分形维数-摩擦系数的第六摩擦曲线。
在上述实施例中，构建的摩擦曲线是根据已知的同属性砂纸的各个表面测试区域的粗糙度参数和对应的摩擦系数所建立的，故每个摩擦曲线仅用于反映砂纸某一表面区域上的粗糙度参数和摩擦系数的对应关系。因此，摩擦曲线的构建过程中确定粗糙度参数的具体步骤如上述步骤S102-S106，其区别仅在于摩擦系数的获取过程。
在通过上述步骤S1081-S1085所提供的方案中构建摩擦曲线后，进而可以将第一测试区域的第一参数作为横坐标，并基于摩擦曲线确定所述横坐标对应的纵坐标，将纵坐标作为对应的第一砂纸上的第一测试区域的第一摩擦系数。
也就是说，本申请实施例中通过根据第一测试区域的位置确定对应的摩擦曲线，并通过摩擦曲线确定第一测试区域的第一摩擦系数。
举例而言，图6是根据本申请实施例的一种可选的摩擦曲线的示意图，如图7所示，当选取的六分力砂纸横向测试位置的中心点为距离砂纸前沿130mm和230mm，距离砂纸接缝处250mm，测试面积为3*3mm，测试步距为7um，且表面形貌测量仪的扫描速率为200Hz，光强度为20％时，在130mm位置处测试得到的均方根斜率Sdq为3.04，界面扩展面积比Sdr为129.5％，分形维数为2.36、230mm处得到均方根斜率Sdq为2.15，界面扩展面积比Sdr为117.7％，分形维数为2.32，可以通过上述粗糙度参数看出位置230mm磨损程度较130mm处大，通过图7所示的摩擦曲线，可以确定230mm处砂纸的摩擦系数为1.11。
因此，通过本申请的上述实施例所提供的方法，可以已建立的标定曲线，直接评估当前砂纸不同位置的摩擦系数，实现了对轮胎六分力测试用砂纸摩擦系数的客观评估；同时，本申请实施例还可以同时监控砂纸不同位置的磨损程度，以便于相关技术人员根据所得的摩擦系数确定轮胎六分力测试过程中是否需要更换新的砂纸，从而避免因特定位置的异常磨损导致轮胎六分力测试数据的异常波动。
实施例2
根据本申请实施例，还提供了一种用于实现上述砂纸摩擦系数确定方法的砂纸摩擦系数确定装置，图7是根据本申请实施例的一种可选的砂纸摩擦系数确定装置的结构示意图，如图7所示，该砂纸摩擦系数确定装置中至少包括获取模块71，第一确定模块72，第二确定模块73和第三确定模块74，其中：
获取模块71，用于获取第一砂纸上的多个第一类测试位置，其中，多个第一类测试位置中至少包括：第一砂纸相对于轮胎接地面的至少一个第一横向测试位置和至少一个第一纵向测试位置。
可选地，获取模块71还用于按照如下方法获取第一类测试位置：按照预设的第一距离间隔依次确定第一砂纸相对于轮胎接地面的横向上的至少一个第一横向测试位置；按照预设的第二距离间隔依次确定第一砂纸相对于轮胎接地面的纵向上的至少一个第一纵向测试位置，其中，第一纵向测试位置中至少包括：第一砂纸的接缝处的纵向测试位置。
第一确定模块72，用于基于多个第一类测试位置确定多个第一测试中心点，并基于多个第一测试中心点确定对应的多个第一测试区域。
可选地，第一确定模块72还用于分别在每个第一横向测试位置和每个第一纵向测试位置之间确定多个第一测试中心点；以第一测试中心点为中心，并依据预设的测试步距和预设的测试面积确定与第一测试中心点对应的多个第一测试区域。
第二确定模块73，用于确定各个第一测试区域的三维形貌图，并基于第一测试区域的三维形貌图确定第一测试区域的第一参数，其中，第一参数用于反映第一测试区域的粗糙程度。
可选地，第二确定模块73还用于采用表面形貌测量仪依次聚焦各个第一测试区域的第一测试中心点，得到每个第一测试区域的三维形貌图。
其中，上述第一参数中还包括：分形维数。因此，第二确定模块23还可以按照如下方法的第一测试区域的分形维数：
采集第一测试区域内的多个离散点，并确定各个离散点对应的表面高度函数和空间频率；采用预设的窗函数对第一测试区域内各个离散点的表面高度函数进行预处理，其中，窗函数包括以下至少之一：Welch窗函数、汉宁窗；对于每个离散点，基于空间频率对预处理后的表面高度函数进行离散傅里叶变换，得到离散点的离散傅里叶函数，并利用离散傅里叶函数计算离散点的二维功率谱密度；将离散点的二维功率谱密度转换为一维功率谱密度，基于一维功率谱密度计算赫斯特指数，通过赫斯特指数确定分形维数。
第三确定模块74，用于基于预设的摩擦曲线和各个第一测试区域的第一参数确定第一砂纸上各个第一测试区域的第一摩擦系数，其中，摩擦曲线用于表征第二砂纸上与第一测试区域相同位置处的第二测试区域对应的第二参数和第二摩擦系数间的对应关系，第二砂纸与第一砂纸的属性相同。
作为一种可选的实施方式，摩擦曲线的构建过程包括：获取第二砂纸上的多个第二类测试位置，其中，每个第二砂纸上的多个第二类测试位置中至少包括：第二砂纸上相对于轮胎接地面的至少一个第二横向测试位置和至少一个第二纵向测试位置；基于多个第二类测试位置确定多个第二测试中心点，并基于多个第二测试中心点确定对应的多个第二测试区域；确定每个第二测试区域的三维形貌图，并基于三维形貌图确定第二测试区域的第二参数，其中，第二参数用于反映第二测试区域的粗糙程度；获取各个第二测试区域的第二摩擦系数；基于各个第二测试区域的第二摩擦系数和第二参数建立第二测试区域的摩擦曲线。
需要说明的是，上述摩擦曲线包括以下至少之一：陡峭度-摩擦系数的第一摩擦曲线、均方根高度-摩擦系数的第二摩擦曲线、均方根斜率-摩擦系数的第三摩擦曲线、界面扩展面积比-摩擦系数的第四摩擦曲线、峰部的实体体积-摩擦系数的第五摩擦曲线、分形维数-摩擦系数的第六摩擦曲线。
可选地，在构建好预设的摩擦曲线后，第三确定模块74还可以将第一测试区域的第一参数作为横坐标，并基于摩擦曲线确定所述横坐标对应的纵坐标，将纵坐标作为第一砂纸上的第一测试区域的第一摩擦系数。
需要说明的是，本申请实施例中的砂纸摩擦系数确定装置中的各模块与实施例1中的砂纸摩擦系数确定方法的各实施步骤一一对应，由于实施例1中已经进行了详尽的描述，本实施例中部分未体现的细节可以参考实施例1，在此不再过多赘述。
实施例3
根据本申请实施例，还提供了一种非易失性存储介质，该非易失性存储介质包括存储的程序，其中，非易失性存储介质所在设备通过运行该程序执行实施例1中的砂纸摩擦系数确定方法。
具体地，非易失性存储介质所在设备通过运行该程序执行实现以下步骤：获取第一砂纸上的多个第一类测试位置，其中，多个第一类测试位置中至少包括：第一砂纸相对于轮胎接地面的至少一个第一横向测试位置和至少一个第一纵向测试位置；基于多个第一类测试位置确定多个第一测试中心点，并基于多个第一测试中心点确定对应的多个第一测试区域；确定各个第一测试区域的三维形貌图，并基于第一测试区域的三维形貌图确定第一测试区域的第一参数，其中，第一参数用于反映第一测试区域的粗糙程度；基于预设的摩擦曲线和各个第一测试区域的第一参数确定第一砂纸上各个第一测试区域的第一摩擦系数，其中，摩擦曲线用于表征第二砂纸上与第一测试区域相同位置处的第二测试区域的第二参数和第二摩擦系数的对应关系，第二砂纸与第一砂纸的属性相同。
根据本申请实施例，还提供了一种处理器，该处理器用于运行程序，其中，程序运行时执行实施例1中的砂纸摩擦系数确定方法。
具体地，程序运行时执行实现以下步骤：获取第一砂纸上的多个第一类测试位置，其中，多个第一类测试位置中至少包括：第一砂纸相对于轮胎接地面的至少一个第一横向测试位置和至少一个第一纵向测试位置；基于多个第一类测试位置确定多个第一测试中心点，并基于多个第一测试中心点确定对应的多个第一测试区域；确定各个第一测试区域的三维形貌图，并基于第一测试区域的三维形貌图确定第一测试区域的第一参数，其中，第一参数用于反映第一测试区域的粗糙程度；基于预设的摩擦曲线和各个第一测试区域的第一参数确定第一砂纸上各个第一测试区域的第一摩擦系数，其中，摩擦曲线用于表征第二砂纸上与第一测试区域相同位置处的第二测试区域的第二参数和第二摩擦系数的对应关系，第二砂纸与第一砂纸的属性相同。
根据本申请实施例，还提供了一种电子设备，该电子设备包括：存储器和处理器，其中，存储器中存储有计算机程序，处理器被配置为通过计算机程序执行实施例1中的砂纸摩擦系数确定方法。
具体地，处理器被配置为通过计算机程序执行实现以下步骤：获取第一砂纸上的多个第一类测试位置，其中，多个第一类测试位置中至少包括：第一砂纸相对于轮胎接地面的至少一个第一横向测试位置和至少一个第一纵向测试位置；基于多个第一类测试位置确定多个第一测试中心点，并基于多个第一测试中心点确定对应的多个第一测试区域；确定各个第一测试区域的三维形貌图，并基于第一测试区域的三维形貌图确定第一测试区域的第一参数，其中，第一参数用于反映第一测试区域的粗糙程度；基于预设的摩擦曲线和各个第一测试区域的第一参数确定第一砂纸上各个第一测试区域的第一摩擦系数，其中，摩擦曲线用于表征第二砂纸上与第一测试区域相同位置处的第二测试区域的第二参数和第二摩擦系数的对应关系，第二砂纸与第一砂纸的属性相同。
上述本申请实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。
在本申请的上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述的部分，可以参见其他实施例的相关描述。
在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的技术内容，可通过其它的方式实现。其中，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如单元的划分，可以为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，单元或模块的间接耦合或通信连接，可以是电性或其它的形式。
作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
另外，在本申请各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。
集成的单元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，本申请的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可为个人计算机、服务器或者网络设备等)执行本申请各个实施例方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、移动硬盘、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
以上仅是本申请的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本申请的保护范围。
Claims (10)
1.一种砂纸摩擦系数确定方法，其特征在于，包括：
获取第一砂纸上的多个第一类测试位置，其中，多个所述第一类测试位置中至少包括：所述第一砂纸相对于轮胎接地面的至少一个第一横向测试位置和至少一个第一纵向测试位置；
基于多个所述第一类测试位置确定多个第一测试中心点，并基于多个所述第一测试中心点确定对应的多个第一测试区域；
确定各个所述第一测试区域的三维形貌图，并基于所述第一测试区域的三维形貌图确定所述第一测试区域的第一参数，其中，所述第一参数用于反映所述第一测试区域的粗糙程度；
基于预设的摩擦曲线和各个所述第一测试区域的第一参数确定所述第一砂纸上各个所述第一测试区域的第一摩擦系数，其中，所述摩擦曲线用于表征第二砂纸上与所述第一测试区域相同位置处的第二测试区域的第二参数和第二摩擦系数的对应关系，所述第二砂纸与所述第一砂纸的属性相同。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，获取第一砂纸上的多个第一类测试位置，包括：
按照预设的第一距离间隔依次确定所述第一砂纸相对于所述轮胎接地面的横向上的至少一个所述第一横向测试位置；
按照预设的第二距离间隔依次确定所述第一砂纸相对于所述轮胎接地面的纵向上的至少一个所述第一纵向测试位置，其中，所述第一纵向测试位置中至少包括：所述第一砂纸的接缝处的纵向测试位置。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，基于多个所述第一类测试位置确定多个第一测试中心点，并基于多个所述第一测试中心点确定对应的多个第一测试区域，包括：
分别在每个所述第一横向测试位置和每个所述第一纵向测试位置之间确定多个所述第一测试中心点；
以所述第一测试中心点为中心，并依据预设的测试步距和预设的测试面积确定与所述第一测试中心点对应的多个所述第一测试区域。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，确定各个所述第一测试区域的三维形貌图，包括：
采用表面形貌测量仪依次聚焦各个所述第一测试区域的第一测试中心点，得到每个所述第一测试区域的三维形貌图。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述第一参数中包括：分形维数，基于所述第一测试区域的三维形貌图确定所述第一测试区域的第一参数，包括：
采集所述第一测试区域内的多个离散点，并确定各个所述离散点对应的表面高度函数和空间频率；
采用预设的窗函数对所述第一测试区域内各个所述离散点的表面高度函数进行预处理，其中，所述窗函数包括以下至少之一：Welch窗函数、汉宁窗；
对于每个所述离散点，基于所述空间频率对预处理后的所述表面高度函数进行离散傅里叶变换，得到所述离散点的离散傅里叶函数，并利用所述离散傅里叶函数计算所述离散点的二维功率谱密度；
将所述离散点的二维功率谱密度转换为一维功率谱密度，基于所述一维功率谱密度计算赫斯特指数，通过所述赫斯特指数确定所述分形维数。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述摩擦曲线的构建过程包括：
获取所述第二砂纸上的多个第二类测试位置，其中，每个所述第二砂纸上的多个所述第二类测试位置中至少包括：所述第二砂纸上相对于所述轮胎接地面的至少一个第二横向测试位置和至少一个第二纵向测试位置；
基于多个所述第二类测试位置确定多个第二测试中心点，并基于多个所述第二测试中心点确定对应的多个第二测试区域；
确定每个所述第二测试区域的三维形貌图，并基于所述三维形貌图确定所述第二测试区域的第二参数，其中，所述第二参数用于反映所述第二测试区域的粗糙程度；
获取各个所述第二测试区域的第二摩擦系数；
基于各个所述第二测试区域的所述第二摩擦系数和所述第二参数建立所述第二测试区域的摩擦曲线。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，基于预设的摩擦曲线和所述第一测试区域第一参数确定所述第一砂纸上各个所述第一测试区域的第一摩擦系数，包括：
将所述第一测试区域的第一参数作为横坐标，并基于所述摩擦曲线确定所述横坐标对应的纵坐标，将所述纵坐标作为所述第一砂纸上的所述第一测试区域的第一摩擦系数。
8.一种砂纸摩擦系数确定装置，其特征在于，包括：
获取模块，用于获取第一砂纸上的多个第一类测试位置，其中，多个所述第一类测试位置中至少包括：所述第一砂纸相对于轮胎接地面的至少一个第一横向测试位置和至少一个第一纵向测试位置；
第一确定模块，用于基于多个所述第一类测试位置确定多个第一测试中心点，并基于多个所述第一测试中心点确定对应的多个第一测试区域；
第二确定模块，用于确定各个所述第一测试区域的三维形貌图，并基于所述第一测试区域的三维形貌图确定所述第一测试区域的第一参数，其中，所述第一参数用于反映所述第一测试区域的粗糙程度；
第三确定模块，用于基于预设的摩擦曲线和各个所述第一测试区域的第一参数确定所述第一砂纸上各个所述第一测试区域的第一摩擦系数，其中，所述摩擦曲线用于表征第二砂纸上与所述第一测试区域相同位置处的第二测试区域的第二参数和第二摩擦系数的对应关系，所述第二砂纸与所述第一砂纸的属性相同。
9.一种非易失性存储介质，其特征在于，所述非易失性存储介质包括存储的程序，其中，所述非易失性存储介质所在设备通过运行所述程序执行权利要求1至7中任意一项所述的砂纸摩擦系数确定方法。
10.一种电子设备，其特征在于，包括：存储器和处理器，其中，所述存储器中存储有计算机程序，所述处理器被配置为通过所述计算机程序执行权利要求1至7中任意一项所述的砂纸摩擦系数确定方法。
Priority Applications (1)
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