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基于汽车最速操纵稳定性的轮胎优化研究
| 论文题名： | 基于汽车最速操纵稳定性的轮胎优化研究 |
| 关键词： | 汽车轮胎;优化设计;最速操纵稳定性;评价指标 |
| 摘要： | 最速操纵稳定性能够反映汽车在高速行驶下的操纵稳定性能，与汽车的行驶安全紧密相关。轮胎是连接汽车与地面的唯一部件，研究其对最速操纵稳定性的影响有重要意义。然而，在操纵稳定性方面，轮胎与整车的研究往往是分离的，缺少根据整车特性对轮胎设计参数进行优化设计。 为实现基于整车最速操纵稳定性的轮胎设计参数优化，本文在ABAQUS中建立具有复杂花纹的205/55R16半钢子午线轮胎有限元模型，对轮胎进行有限元分析，通过接地印迹及径向刚度仿真结果验证轮胎模型，利用稳态传输技术，得到不同载荷和外倾角下的轮胎纵滑及侧偏特性数据。 根据有限元分析数据，基于改进粒子群算法，在Matlab中进行轮胎模型参数的两级辨识。将轮胎有限元模型转换为用于操纵稳定性仿真分析的PAC89(Pacejka’89tyremodel)轮胎模型。基于改进粒子群算法二级辨识的方法能够快速准确地得到辨识结果，辨识在50次迭代内收敛，拟合优度R-squre均大于0.94。 在ADAMS中建立7个子系统模块，通过装配得到整车模型。在整车模型中应用PAC89轮胎模型，结合最速操纵稳定性评价指标，进行双移线仿真试验。 以轮胎的带束层帘线角度、带束层帘线宽度、充气压力、胎面橡胶弹性为优化变量，以最速操纵稳定性综合评价指标为优化目标，根据试验设计方案进行28次仿真分析，建立二阶响应面模型，求解响应面模型的最优解，对轮胎设计参数进行优化。优化后，驾驶员负担总指标下降31.12%；汽车侧倾角评价指标下降6.58%；侧滑危险评价总指标下降7.03%；轮胎外倾角评价指标下降5.32%，最速操纵稳定性综合评价指标由3.149减小到2.836，下降9.94%，汽车最速操纵稳定性得到改善。 |
| 作者： | 刘家琪 |
| 专业： | 车辆工程 |
| 导师： | 张丽霞 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 青岛理工大学 |
| 学位年度： | 2021 |
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