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原文传递轮胎振动载荷模型建立与仿真

论文题名：	轮胎振动载荷模型建立与仿真
关键词：	轮胎振动;振动载荷;模型建立;常微分方程组;模态频率;求解;轮辋;特征值;试验;结构模态参数;接地印迹;自由度;系统;平面内;平动;路面;动力学;辨识;子午线轮胎;解析表达式
摘要：	本文在充分消化柔性环模型的基础上，考虑轮辋平面内平动和转动的三个自由度及轮胎在切向和径向的自由度，利用哈密顿原理建立了轮胎-轮辋系统平面内振动分析用动力学方程组，此方程组可以涵盖现有文献中所叙述的相关方程。利用级数展开法对上述方程组进行求解，求得了系统特征值的解析表达式，获得了轮胎-轮辋相对平动、相对转动、轮胎呼吸模态的特征值，并将对含积分项及微分项的动力学方程组的求解转化为对常微分方程组的求解。从理论上解释了轮辋固定边界及自由边界条件下轮胎振动特性的联系与差别。结合系统特征值与结构模态参数的本质联系，利用试验获取的模态频率对本模型中所需输入的关键参数进行辨识，并利用辨识结果进行轮胎模态频率预报，预报结果和试验结果的比较证明此方法简单易行，精度较高。本文利用理论及试验相结合的方法分析了模型假设，分析结果表明，中低频(300Hz以内)激励下，带束不可伸长假设对于子午线轮胎适用，而对于斜交胎此假设不适用；在额定载荷以内的载荷作用下，轮胎气压不变的假设可行。另外，本文利用试验方法获取了位移激励下轮胎接触点载荷响应函数，以此来确定轮胎-轮辋相对平动模态频率。在对轮胎接触过程进行研究的基础上，本文提出了一种适合于圈模型建模的接触表达方法。本文结合级数展开方法得到的计算结果，进行了轮胎接地特性求解，包括接地印迹长度、接地印迹上的压力分布以及轮胎垂向刚度特性等。为了提高模型的精度，本文引入胎侧非线性并考虑不平路面的影响，提出了一套能够有效求解不同路面轮胎接地特性的计算流程，并以矩形凸块为算例，分析了轮胎在有此凸块路面上的接触特性。关键词：轮胎振动载荷模型接触模态参数包容特性参数辨识
作者：	沈浩
专业：	车辆工程
导师：	郭孔辉
授予学位：	博士
授予学位单位：	同济大学汽车学院
学位年度：	2006
正文语种：	中文