CN117421853A - 车辆多学科性能导向的多层级轮胎虚拟开发方法 - Google Patents

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CN117421853A CN202310673501.5A CN202310673501A CN117421853A CN 117421853 A CN117421853 A CN 117421853A CN 202310673501 A CN202310673501 A CN 202310673501A CN 117421853 A CN117421853 A CN 117421853A
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高丰岭
王文军
沙雷
燕唐
吴文文
刘振国
刘凤阳
周明岳
梁荣亮
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Abstract

本发明公开一种车辆多学科性能导向的多层级轮胎虚拟开发方法,在车型设计阶段,在对已有实物轮胎进行建模的基础之上,通过轮胎模型的尺寸变形与参数组合,结合车辆多学科性能建模,仿真获取对应的整车性能指标,合理的采用逐层筛选方式,有效的实现面向整车操稳性、路噪、平顺性及耐久性综合性能改善且具备可制造性的轮胎虚拟开发及多学科性能综合提升的轮胎参数匹配设计。本发明指导实物轮胎的开发制造,能有效地减少轮胎试制轮次,节约资金成本,缩短研发周期。

Description

车辆多学科性能导向的多层级轮胎虚拟开发方法
技术领域
本发明涉及轮胎虚拟开发技术领域,特别是涉及一种车辆多学科性能导向的多层级轮胎虚拟开发方法。
背景技术
轮胎是汽车与道路直接接触的唯一部件,作为路面载荷传递路径上的重要一环,其对缓冲汽车行驶时所受到的冲击与损伤,降低路面不平度引起的振动和噪声,控制车辆的运行轨迹与姿态,保证汽车有良好的驾乘舒适性、行驶平顺性及操纵稳定性等有重要贡献。因此,轮胎匹配成为主机厂在开发新车型过程中的一项重要工作。
当前,国内主要采用拖车法,通过装配轮胎供应商提供的不同型号实物样胎进行场地测试,根据测试结果初选车型适配轮胎,实车测试后主要凭借工程师的驾驶主观感受对轮胎提出进一步改进要求。然而该技术路线需要多轮样胎制造,增加了研发成本,降低了开发效率。此外,研发车型与样胎之间的性能关联性不强,易导致轮胎改进时过设计或设计不足,难以实现最优化正向设计。
采用CAE技术,集成轮胎、路面与整车模型搭建车辆多学科性能虚拟试验场仿真平台,可以在车型开发设计阶段快速有效识别轮胎的变化对于整车性能的影响,在车型轮胎匹配方面具有巨大的工程应用潜力。然而目前该技术路线的推广还存在一些困难与挑战。首先,轮胎模型的建立需要基于实物轮胎的测试数据,无实物胎的条件下如何获取可靠的轮胎模型是难点之一;其次,整车性能虚拟试验场仿真耗时耗计算资源,通过整车仿真大范围的进行轮胎模型对比筛选轮胎的方式周期过长,如何采取合理的方法高效执行轮胎虚拟开发是个挑战;最后,轮胎模型的可制造性是个关键问题,高制造性才能凸显虚拟开发的意义。
发明内容
本发明的目的是提供一种车辆多学科性能导向的多层级轮胎虚拟开发方法,旨在凭借CAE(Computer Aided Engineering,工程设计中的计算机辅助工程)手段建立汽车主机厂与轮胎供应商之间的技术纽带,实现整车性能设计指标优化与轮胎关键设计参数匹配的准确关联,在车型设计阶段快速有效的为研发车型虚拟开发一套以整车多学科性能提升为导向的轮胎产品;同时保证虚拟轮胎的可制造性,助力整车产品的高效率低成本研发。
本发明是这样实现的,一种车辆多学科性能导向的多层级轮胎虚拟开发方法,包括步骤:
S1:根据车型产品整体设计及轮胎运动包络尺寸定义轮胎与轮辋的规格型号选取范围,在已有实物轮胎库中选取符合上述规格型号选取范围且来自于不同厂家不同型号的n款轮胎,作为设计的基准胎,n≥2;
S2:获取各基准胎的断面创建几何模型,测量基准胎的质量与转动惯量,开展不同胎压/车速/负载/外倾角条件下的基准胎静态、稳态及动态外特性测试,通过仿真与测试曲线对比反求轮胎参数,建立各基准胎物理轮胎模型;
S3:基于物理轮胎建模软件的变形功能,在满足S1中轮胎、轮辋规格型号下,将各基准胎及其对应轮辋尺寸进行拉伸/放缩使变形,围绕各基准胎分别建立1组拓展胎物理轮胎模型,形成n个虚拟轮胎族;
S4:基于物理轮胎建模软件,计算获取各虚拟轮胎族中拓展胎物理轮胎模型对应的静态、稳态及动态外特性仿真曲线;
S5:基于各基准胎的外特性测试曲线以及各拓展胎物理轮胎模型的外特性仿真曲线,在物理轮胎建模软件的实时仿真模块中,建立各虚拟轮胎族中基准胎及拓展胎对应的实时仿真轮胎模型;
S6:建立开发车型的整车多体动力学模型以及操稳性分析工况,分别装配各虚拟轮胎族中基准胎及拓展胎对应的实时仿真轮胎模型进行仿真计算,获取对应的操稳性分析指标;
S7:在各虚拟轮胎族中各选取1款整车操稳性分析指标最优的实时仿真轮胎模型,总计选取n款实时仿真轮胎模型;
S8:基于开发车型整车多体动力学模型建立耐久性及平顺性仿真工况,建立开发车型的声固耦合模型与路噪仿真工况,分别装配最优实时仿真轮胎模型对应的物理轮胎模型进行仿真计算,获取对应的耐久性、平顺性及路噪的分析指标;
S9:以物理轮胎模型中轮胎各层的关键物理参数作为设计变量,基于S7中所得各族最优轮胎模型中各层物理参数的实际数值建立离散设计域,采用试验设计方法DOE(DESIGN OF EXPERIMENT,试验设计)在离散域内抽取设计变量样本点,在S7所得各族最优轮胎模型基础上各生成1个虚拟轮胎库,共计n个虚拟轮胎库;
S10:基于物理轮胎建模软件,计算获取各虚拟轮胎库中物理轮胎模型对应的静态、稳态及动态外特性仿真曲线;
S11:基于S10获得的外特性仿真曲线,在物理轮胎建模软件的实时仿真模块中,建立各虚拟轮胎库中各物理轮胎模型对应的实时仿真轮胎模型,更新虚拟轮胎库;
S12:基于开发车型的整车耐久性、平顺性及路噪仿真模型,分别装配各虚拟轮胎库中物理轮胎模型进行仿真计算,获取对应的耐久性、平顺性及路噪的分析指标;基于开发车型的整车操稳性仿真模型,分别装配各虚拟轮胎库中各实时仿真轮胎模型进行仿真计算,获取对应的操稳性分析指标;
S13:以整车路噪指标最小化为设计目标,整车操稳性、平顺性及耐久性指标优于S6、S8所得结果为设计约束,各虚拟轮胎库为设计域,建立离散变量优化数学模型,求解获取各虚拟轮胎库中最优轮胎模型,共计获得n款物理轮胎模型。
S14:将S13所得n款物理轮胎模型对应的实时仿真轮胎模型分别与整车多体动力学模型装配,输入至车辆驾驶模拟器,开展操稳性驾驶员在环仿真,通过驾驶员主观评价选取1款最优轮胎模型,即为备选轮胎最终设计方案,基于该备选轮胎最终设计方案开展样胎制造。
步骤S2中,所述基准胎静态、稳态及动态外特性测试,包括轮胎纵向刚度、侧向刚度、径向刚度、静态扭转刚度、动态侧偏刚度、纯纵滑、凸块冲击刚度及轮胎压痕的测试。
步骤S3、S4、S5、S10、S11中,所述物理轮胎建模软件为CDTire/PI软件,步骤S8中,基于Adams/Car软件建立耐久性及平顺性仿真工况,基于Hyperworks/NVHD软件建立声固耦合模型与路噪仿真工况。
步骤S4中,所述各虚拟轮胎族中拓展胎物理轮胎模型对应的静态、稳态及动态外特性仿真曲线,包括轮胎纵向刚度、侧向刚度、径向刚度、动态侧偏刚度及纯纵滑仿真曲线。
步骤S5中,所述各基准胎的外特性测试曲线,包括各基准胎的轮胎纵向刚度、侧向刚度、径向刚度、动态侧偏刚度及纯纵滑测试曲线。
步骤S6中,所述操稳性分析工况包括斜坡转向、正弦转向和脉冲转向。
步骤S6、S7、S12中,所述操稳性分析指标包括横摆角速度增益/不足转向度。
步骤S8中,所述耐久性的分析指标包括4个车轮轮心Z向伪损伤平均值,所述平顺性的分析指标包括驾驶员座椅Z轴正负向加速度最大绝对值均值,所述路噪的分析指标包括驾驶员外耳全频段声压级均方根。
步骤S10中,所述各虚拟轮胎库中物理轮胎模型对应的静态、稳态及动态外特性仿真曲线包括轮胎纵向刚度、侧向刚度、径向刚度、动态侧偏刚度及纯纵滑仿真曲线。
步骤S13中,以整车路噪指标最小化为设计目标,整车操稳性、平顺性及耐久性指标优于S6、S8所得结果为设计约束,各虚拟轮胎库为设计域,建立离散变量优化数学模型,求解获取各虚拟轮胎库中最优轮胎模型:其离散变量优化数学模型如下:
式中,上角标i代表第i个虚拟轮胎库,N、V、F及H分别为驾驶员外耳全频段声压级均方根、驾驶员座椅Z轴正负向加速度最大绝对值均值、4个车轮轮心Z向伪损伤平均值以及操稳性指标,α、β分别为步骤S8中整车仿真得到的V与F值,μ为步骤S7中的最优的实时仿真轮胎模型在步骤S6中对应的H值,ε为自定义值,用来限制H值的允许变化范围,x为虚拟轮胎库中各CDTire/3D轮胎样本。
本发明在车型设计阶段,在对已有实物轮胎进行建模的基础之上,通过轮胎模型的尺寸变形与参数组合,结合车辆多学科性能建模,仿真获取对应的整车性能指标,合理的采用逐层筛选方式,有效的实现面向整车操稳性、路噪(整车振动噪声NVH)、平顺性以及耐久性综合性能改善的且具备可制造性的轮胎虚拟开发及多学科性能综合提升的轮胎参数匹配设计,减少轮胎试制轮次,节约资金成本,缩短研发周期,指导实物轮胎的开发制造。
附图说明
图1为本发明实施例的车辆多学科性能导向的多层级轮胎虚拟开发方法的执行流程示意图。
图2为本发明实施例在设计时获得的轮胎断面CAD结构示意图。
图3为本发明实施例在设计时基于CDTire/PI软件Morph模块执行轮胎/轮辋拉伸/放缩示意图。
图4为本发明实施例的基于驾驶模拟器的驾驶员在环SUV车辆操稳性仿真图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本发明实施例,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。
以某SUV概念设计阶段的轮胎匹配做相关说明,执行一种车辆操稳性、平顺性、耐久性及路噪多学科性能综合提升的多层级轮胎虚拟开发方法,包括以下步骤:
S1:根据SUV的整体尺寸及轮胎运动包络空间,定义备选轮胎与轮辋的规格型号范围,在以往开发车型所匹配的实物轮胎库中选取符合上述范围,且来自于不同厂家不同型号的n款轮胎(n≥2)作为设计的基准胎(tire_b1-tire_bn)。
S2:切开tire_b1-tire_bn,如图2所示获取充气状态下断面CAD结构图,测取轮胎的质量惯量,在轮胎刚度试验台、六分力试验台等测试设备上开展不同胎压/负载/车速/外倾角等条件下的轮胎纵向刚度、侧向刚度、径向刚度、静态扭转刚度、动态侧偏刚度、纯纵滑、凸块冲击刚度及轮胎压痕等测试;
在CDTire/PI软件中输入轮胎基本信息初始化项目,导入轮胎断面CAD图完成几何建模,输入轮胎外特性测试数据,通过仿真曲线与试验曲线的误差及趋势对比进行轮胎参数辨识,得到各基准胎CDTire/3D轮胎模型(CDTire/3D_b1-CDTire/3D__bn)。
S3:基于CDTire/PI软件的Morph模块,在满足S1中轮胎、轮辋规格型号要求下,如图3所示将tire_b1-tire_bn及其对应轮辋尺寸进行拉伸/放缩使其相应的变形,围绕CDTire/3D_b1-CDTire/3D__bn分别建立1组拓展胎CDTire/3D模型,形成n个虚拟轮胎族,每族模型数量1+m个,即:
虚拟轮胎族1(CDTire/3D_b1,CDTire/3D_b1_c1-CDTire/3D_b1_cm),虚拟轮胎族2(CDTire/3D_b2,CDTire/3D_b2_c1-CDTire/3D_b2_cm),...虚拟轮胎族n:CDTire/3D_bn,CDTire/3D_bn_c1-CDTire/3D_bn_cm)。
S4:将各虚拟轮胎族中的拓展胎CDTire/3D模型,即:
虚拟轮胎族1中:CDTire/3D_b1_c1-CDTire/3D_b1_cm,虚拟轮胎族2中:CDTire/3D_b2_c1-CDTire/3D_b2_cm,...虚拟轮胎族n中:CDTire/3D_bn_c1-CDTire/3D_bn_cm,导入至CDTire/PI软件,计算获取各拓展胎CDTire/3D模型对应的轮胎纵向刚度、侧向刚度、径向刚度、动态侧偏刚度及纯纵滑仿真曲线。
S5:基于各基准胎/各拓展胎的轮胎纵向刚度、侧向刚度、径向刚度、动态侧偏刚度及纯纵滑测试/仿真曲线,在CDTire/PI软件的实时仿真模块(realtime)中,通过拟合曲线与测试/仿真曲线的误差及趋势对比进行轮胎参数辨识,得到各族虚拟轮胎CDTire/3D模型对应的实时仿真轮胎模型,即:
虚拟轮胎族1:CDTire/RT_b1,CDTire/RT_b1_c1-CDTire/RT_b1_cm,虚拟轮胎族2:CDTire/RT_b2,CDTire/RT_b2_c1-CDTire/RT_b2_cm,...虚拟轮胎族n:CDTire/RT_bn,CDTire/RT_bn_c1-CDTire/RT_bn_cm。
S6:基于Adams/Car软件建立SUV的整车多体动力学模型及斜坡转向、正弦转向和脉冲转向等典型操稳性分析工况,分别装配虚拟轮胎族中各CDTire/RT轮胎模型进行仿真计算,获取对应的横摆角速度增益/不足转向度等关键操稳性分析指标。
S7:从各族虚拟轮胎中各选出1款操稳性指标最优的轮胎(实时仿真轮胎模型),即,CDTire/RT_b1_br1-CDTire/RT_bn_br1,共计n款轮胎。
S8:基于Adams/Car软件建立SUV耐久性及平顺性仿真工况,基于Hyperworks/NVHD软件建立SUV的声固耦合模型与路噪仿真工况,分别装配CDTire/RT_b1_br1-CDTire/RT_bn_br1轮胎模型对应的物理轮胎模型,即CDTire/3D_b1_br1-CDTire/3D_bn_br1进行仿真计算,获取对应的关键耐久性(4个车轮轮心Z向伪损伤平均值)、平顺性(驾驶员座椅Z轴正负向加速度最大绝对值均值)及路噪(驾驶员外耳全频段声压级均方根)分析指标。
S9:以CDTire/3D模型中胎体层刚度、带束层刚度、覆盖层刚度及胎冠刚度作为设计变量,根据CDTire/3D_b1_br1-CDTire/3D_bn_br1模型中上述各层刚度的实际数值建立离散设计域,围绕CDTire/3D_b1_br1-CDTire/3D_bn_br1模型,采用试验设计方法(DOE)在定义的离散域内分别抽取P(P≥15)个虚拟轮胎样本点,建立n个虚拟轮胎库,即:
虚拟轮胎库1:CDTire/3D_b1_br1_d1-CDTire/3D_b1_br1_dp,虚拟轮胎库2:CDTire/3D_b2_br1_d1-CDTire/3D_b2_br1_dp,...虚拟轮胎库n:CDTire/3D_bn_br1_d1-CDTire/3D_bn_br1_dp。
S10:将各虚拟轮胎库中的CDTire/3D模型,即:
虚拟轮胎库1:CDTire/3D_b1_br1_d1-CDTire/3D_b1_br1_dp,虚拟轮胎库2:CDTire/3D_b2_br1_d1-CDTire/3D_b2_br1_dp,...虚拟轮胎库n:CDTire/3D_bn_br1_d1-CDTire/3D_bn_br1_dp,导入至CDTire/PI软件,计算获取各虚拟轮胎样本CDTire/3D模型对应的轮胎纵向刚度、侧向刚度、径向刚度、动态侧偏刚度及纯纵滑仿真曲线。
S11:基于各虚拟轮胎样本的轮胎纵向刚度、侧向刚度、径向刚度、动态侧偏刚度及纯纵滑仿真曲线,在CDTire/PI软件的realtime模块中,通过拟合曲线与仿真曲线的误差及趋势对比进行轮胎参数辨识,得到各虚拟轮胎库中各CDTire/3D模型样本对应的RT模型,即:
虚拟轮胎库1:CDTire/RT_b1_br1_d1-CDTire/RT_b1_br1_dp,虚拟轮胎库2:CDTire/RT_b2_br1_d1-CDTire/RT_b2_br1_dp,...虚拟轮胎库n:CDTire/RT_bn_br1_d1-CDTire/RT_bn_br1_dp。
S12:基于SUV的整车耐久性、平顺性及路噪仿真模型,分别装配虚拟轮胎库中各CDTire/3D轮胎模型进行仿真计算,获取对应的4个车轮轮心Z向伪损伤平均值、驾驶员座椅Z轴正负向加速度最大绝对值均值及驾驶员外耳全频段声压级均方根;
基于SUV的整车操稳性仿真模型,分别装配虚拟轮胎库中各CDTire/RT轮胎模型进行仿真计算,获取对应的横摆角速度增益/不足转向度等关键操稳性分析指标。
S13:如式(1)所示,以整车路噪指标最小化为设计目标,整车操稳性、平顺性及耐久性指标优于S6、S8所得结果为设计约束,以各虚拟轮胎库为设计域,建立SUV整车性能综合提升的离散变量优化数学模型,求解获取各虚拟轮胎库中最优轮胎模型。其离散变量优化数学模型如下:
式中,上角标i代表第i个虚拟轮胎库,N、V、F及H分别为驾驶员外耳全频段声压级均方根、驾驶员座椅Z轴正负向加速度最大绝对值均值、4个车轮轮心Z向伪损伤平均值及关键操稳性指标,α、β分别为S8中整车仿真得到的V与F值,μ为S7中的最优轮胎在S6中对应的H值,ε为自定义值,用来限制H值的允许变化范围,x为虚拟轮胎库中各CDTire/3D轮胎样本。
S14:将S13所得n款CDTire/3D模型对应的CDTire/RT模型分别与SUV多体动力学模型装配,如图4所示输入至车辆驾驶模拟器,开展斜坡转向、正弦转向和脉冲转向等操稳性驾驶员在环仿真,通过驾驶员主观感受评价选取1款最优轮胎模型,即为该SUV最终轮胎匹配方案,基于该备选轮胎最终设计方案开展样胎制造。
以上所述仅是本发明的优选实施方式,应当指出的是,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,这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.车辆多学科性能导向的多层级轮胎虚拟开发方法,其特征在于,包括:
S1:根据车型产品整体设计及轮胎运动包络尺寸定义轮胎与轮辋的规格型号选取范围,在已有实物轮胎库中选取符合上述规格型号选取范围且来自于不同厂家不同型号的n款轮胎,作为设计的基准胎,n≥2;
S2:获取各基准胎的断面创建几何模型,测量基准胎的质量与转动惯量,开展不同胎压/车速/负载/外倾角条件下的基准胎静态、稳态及动态外特性测试,通过仿真与测试曲线对比反求轮胎参数,建立各基准胎物理轮胎模型;
S3:基于物理轮胎建模软件的变形功能,在满足S1中轮胎、轮辋规格型号下,将各基准胎及其对应轮辋尺寸进行拉伸/放缩使变形,围绕各基准胎分别建立1组拓展胎物理轮胎模型,形成n个虚拟轮胎族;
S4:基于物理轮胎建模软件,计算获取各虚拟轮胎族中拓展胎物理轮胎模型对应的静态、稳态及动态外特性仿真曲线;
S5:基于各基准胎的外特性测试曲线以及各拓展胎物理轮胎模型的外特性仿真曲线,在物理轮胎建模软件的实时仿真模块中,建立各虚拟轮胎族中基准胎及拓展胎对应的实时仿真轮胎模型;
S6:建立开发车型的整车多体动力学模型以及操稳性分析工况,分别装配各虚拟轮胎族中基准胎及拓展胎对应的实时仿真轮胎模型进行仿真计算,获取对应的操稳性分析指标;
S7:在各虚拟轮胎族中各选取1款整车操稳性分析指标最优的实时仿真轮胎模型,总计选取n款实时仿真轮胎模型;
S8:基于开发车型整车多体动力学模型建立耐久性及平顺性仿真工况,建立开发车型的声固耦合模型与路噪仿真工况,分别装配最优实时仿真轮胎模型对应的物理轮胎模型进行仿真计算,获取对应的耐久性、平顺性及路噪的分析指标;
S9:以物理轮胎模型中轮胎各层的关键物理参数作为设计变量,基于S7中所得各族最优轮胎模型中各层物理参数的实际数值建立离散设计域,采用试验设计方法DOE在离散域内抽取设计变量样本点,在S7所得各族最优轮胎模型基础上各生成1个虚拟轮胎库,共计n个虚拟轮胎库;
S10:基于物理轮胎建模软件,计算获取各虚拟轮胎库中物理轮胎模型对应的静态、稳态及动态外特性仿真曲线;
S11:基于S10获得的外特性仿真曲线,在物理轮胎建模软件的实时仿真模块中,建立各虚拟轮胎库中各物理轮胎模型对应的实时仿真轮胎模型,更新虚拟轮胎库;
S12:基于开发车型的整车耐久性、平顺性及路噪仿真模型,分别装配各虚拟轮胎库中物理轮胎模型进行仿真计算,获取对应的耐久性、平顺性及路噪的分析指标;基于开发车型的整车操稳性仿真模型,分别装配各虚拟轮胎库中各实时仿真轮胎模型进行仿真计算,获取对应的操稳性分析指标;
S13:以整车路噪指标最小化为设计目标,整车操稳性、平顺性及耐久性指标优于S6、S8所得结果为设计约束,各虚拟轮胎库为设计域,建立离散变量优化数学模型,求解获取各虚拟轮胎库中最优轮胎模型,共计获得n款物理轮胎模型。
S14:将S13所得n款物理轮胎模型对应的实时仿真轮胎模型分别与整车多体动力学模型装配,输入至车辆驾驶模拟器,开展操稳性驾驶员在环仿真,通过驾驶员主观评价选取1款最优轮胎模型,即为备选轮胎最终设计方案,基于该备选轮胎最终设计方案开展样胎制造。
2.根据权利要求1所述车辆多学科性能导向的多层级轮胎虚拟开发方法,其特征在于,步骤S2中,所述基准胎静态、稳态及动态外特性测试,包括轮胎纵向刚度、侧向刚度、径向刚度、静态扭转刚度、动态侧偏刚度、纯纵滑、凸块冲击刚度及轮胎压痕的测试。
3.根据权利要求1所述车辆多学科性能导向的多层级轮胎虚拟开发方法,其特征在于,步骤S3、S4、S5、S10、S11中,所述物理轮胎建模软件为CDTire/PI软件,步骤S8中,基于Adams/Car软件建立耐久性及平顺性仿真工况,基于Hyperworks/NVHD软件建立声固耦合模型与路噪仿真工况。
4.根据权利要求1所述车辆多学科性能导向的多层级轮胎虚拟开发方法,其特征在于,步骤S4中,所述各虚拟轮胎族中拓展胎物理轮胎模型对应的静态、稳态及动态外特性仿真曲线,包括轮胎纵向刚度、侧向刚度、径向刚度、动态侧偏刚度及纯纵滑仿真曲线。
5.根据权利要求1所述车辆多学科性能导向的多层级轮胎虚拟开发方法,其特征在于,步骤S5中,所述各基准胎的外特性测试曲线,包括各基准胎的轮胎纵向刚度、侧向刚度、径向刚度、动态侧偏刚度及纯纵滑测试曲线。
6.根据权利要求3所述车辆多学科性能导向的多层级轮胎虚拟开发方法,其特征在于,步骤S6中,所述操稳性分析工况包括斜坡转向、正弦转向和脉冲转向。
7.根据权利要求1所述车辆多学科性能导向的多层级轮胎虚拟开发方法,其特征在于,步骤S6、S7、S12中,所述操稳性分析指标包括横摆角速度增益/不足转向度。
8.根据权利要求1所述车辆多学科性能导向的多层级轮胎虚拟开发方法,其特征在于,步骤S8中,所述耐久性的分析指标包括4个车轮轮心Z向伪损伤平均值,所述平顺性的分析指标包括驾驶员座椅Z轴正负向加速度最大绝对值均值,所述路噪的分析指标包括驾驶员外耳全频段声压级均方根。
9.根据权利要求1所述车辆多学科性能导向的多层级轮胎虚拟开发方法,其特征在于,步骤S10中,所述各虚拟轮胎库中物理轮胎模型对应的静态、稳态及动态外特性仿真曲线包括轮胎纵向刚度、侧向刚度、径向刚度、动态侧偏刚度及纯纵滑仿真曲线。
10.根据权利要求4所述车辆多学科性能导向的多层级轮胎虚拟开发方法,其特征在于,步骤S13中,以整车路噪指标最小化为设计目标,整车操稳性、平顺性及耐久性指标优于S6、S8所得结果为设计约束,各虚拟轮胎库为设计域,建立离散变量优化数学模型,求解获取各虚拟轮胎库中最优轮胎模型:其离散变量优化数学模型如下:
式中,上角标i代表第i个虚拟轮胎库,N、V、F及H分别为驾驶员外耳全频段声压级均方根、驾驶员座椅Z轴正负向加速度最大绝对值均值、4个车轮轮心Z向伪损伤平均值以及操稳性指标,α、β分别为步骤S8中整车仿真得到的V与F值,μ为步骤S7中的最优的实时仿真轮胎模型在步骤S6中对应的H值,ε为自定义值,用来限制H值的允许变化范围,x为虚拟轮胎库中各CDTire/3D轮胎样本。
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