[发明专利]一种成品轮胎通过扫描和压力分布预测轮胎均匀性的方法和系统

说明书

本发明提供了一种成品轮胎通过扫描和压力分布预测轮胎均匀性的方法和系统，包括：获取轮胎点云数据属性，分析点云数据属性，并去除其中的噪音点得到原始2D点云图，基于点云数据属性和原始2D点云图建立理论模型重构和实际模型重构体系，确定轮胎偏离基础轮胎轮廓的凹点或凸点的形状和体积，并建立质量及尺寸分布图，对轮胎的胎面施加应力，并得到胎面的应力分布模型，基于质量及尺寸分布图和胎面的应力分布图建立轮胎均匀性二维模型对轮胎进行均匀性测试。本发明通过对成品轮胎进行仿真以及点云处理的方式，达到不需要进行传统的均匀性测试就可预测不同速度下轮胎旋转时所产生的力的大小和力的变化。

技术领域

本发明涉及成品轮胎均匀性测试仿真技术领域领域，特别是涉及一种成品轮胎通过扫描和压力分布预测轮胎均匀性的方法和系统。

背景技术

轮胎是由纤维、钢丝、橡胶等多种材料复合而成的环状弹性体，由于生产工艺和设计因素决定轮胎是不完全均匀、对称的，这种不均匀性主要表现在轮胎的尺寸、力以及质量的不均匀。包括：轮胎的径向力偏差(RFV)是具有一定负荷的轮胎在以定的速度滚动时胎冠的跳动力，径向力偏差越大，汽车的乘坐舒适性越差，容易引起驾驶员疲劳，侧向力偏差(LFV)它主要反映轮胎的摆动性，侧向力偏差越大，会使汽车行驶时产生摆动，司机把握不住方向盘，影响其操纵稳定性，还会加速轮胎的磨耗。

轮胎的均匀性与轮胎旋转轴线的对称性有关。轮胎旋转时，轮胎结构中的不均匀性在轮胎旋转轴线处产生周期性力的变化或冲击。这些力的变化引起的振动通过悬架传送并可在座椅和方向盘感受到。

轮胎均匀性属性一般分类为尺寸(或几何)、质量变量。均匀性测试通常通过测量轮胎围绕旋转产生的力的变化评价。测定方法：在规定的气压负荷下，把轮胎施加到模拟路面的转鼓上，旋转转鼓，保持偏(SLIP)角和侧倾(CAMBER)角为“0”的状态下，检测轮胎旋转时所产生的力的大小和力的变化，包括径向力，横向力，切向力。通常，测量轮胎不均匀性的方法分两种：工厂用的低速试验机和研究用的高速试验机。但是，由于设备精密昂贵且对测试的精度要求高，轮胎在装配测试的过程中稍微偏离就会造成极大的误差，因此如何不依赖精密设备对轮胎均匀性进行预测是本领域技术人员急需解决的技术问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种成品轮胎通过扫描和压力分布预测轮胎均匀性的方法和系统，本发明对成品轮胎进行仿真，通过点云处理的方式，计算偏离基线的尺寸和质量不均匀分布，结合轮胎的胎面应力分布，做到不需要进行传统的均匀性测试，即可预测不同速度下轮胎旋转时所产生的力的大小和力的变化。

本发明改进了现有技术中，传统的低速试验机和研究用的高速试验机对轮胎的均匀性进行检测的方法，由于试验设备精密昂贵且对测试的精度要求高，轮胎在装配测试的过程中稍微偏离就会造成极大的误差的问题，本发明通过点云处理的方式，计算偏离基线的尺寸和质量不均匀分布，结合轮胎的胎面应力分布，实现了不需试验机进行均匀性测试，即可预测不同速度下轮胎旋转时所产生的力的大小和力的变化。

本发明改进了现有技术中，传统的轮胎均匀性的测定方法：在规定的气压负荷下，把轮胎施加到模拟路面的转鼓上，旋转转鼓，保持偏角和侧倾角为“0”的状态下，检测轮胎旋转时所产生的力的大小和力的变化，包括径向力，横向力，切向力，但是其检测效率较低，并不能很好的对大规模批次化生产的轮胎进行高效检测，本发明通过结合轮胎的低速、高速均匀性相关联，建立数据库，通过计算系统，实现不需均匀性测试，预测轮胎力的变动和振动的大小，大大的提高了检测效率。

为了实现上述目的，本发明提供了如下的技术方案：

一种成品轮胎通过扫描和压力分布预测轮胎均匀性的方法，其特征在于，包括：

步骤S1：获取轮胎点云数据属性，分析所述点云数据属性，并去除其中的噪音点得到原始2D点云图；