[发明专利]一种间接测量胎体和胎面刚度的方法

说明书

本发明提供一种间接测量胎体和胎面刚度的方法，包括以下步骤：S100：分别进行轮胎纵向、横向以及扭转刚度试验，并采集轮胎发生形变时的试验数据；S200：基于采集的试验数据提取广义力和广义位移，通过参数辨识的方法对试验数据进行计算以得到胎面刚度k_s，胎面刚度k_f，广义摩擦力极值F_c和位移实际值与试验值之间偏移量Δx；S300：根据胎体刚度k_s和胎面刚度k_f计算得出轮胎整体刚度K。本发明通过试验数据对广义力和广义位移之间的新关系模型进行参数辨识，可分离出胎体和胎面刚性，并计算出轮胎整体静刚度，实现了轮胎部件刚度的解耦，可分离出胎体和胎面刚性。同时，本专利公开的测量方法由于考虑了路面摩擦和试验机在零点处偏移的影响，使轮胎静刚度的测量更准确。

技术领域

本发明涉及轮胎静刚度测量技术领域，具体涉及一种间接测量胎体和胎面刚度的方法。

背景技术

现有技术在获得轮胎静刚度的试验方法多是截取靠近位移为零时的数据，取两点的割线或数据段的拟合直线的斜率作为静刚度值。这种试验方法的适用条件是选取的数据段的线性度较好，然而，由于试验中有路面摩擦的影响，导致轮胎变形量大，而轮胎变形量越大，其静态试验数据的线性度越差。同时很多试验机存在零点漂移的问题，即位移为零时的数据误差较大，这也会影响静刚度计算的可靠性。因此现有技术只能获得轮胎整体静刚度，无法获得轮胎各部件的静刚度值，然而获得轮胎各部件如胎面、胎体的静刚度值对研究轮胎动力学行为具有重要意义。研究表明：胎面沿侧向和纵向的刚性分别显著影响轮胎的侧偏刚度和纵滑刚度，胎体沿侧向和纵向的刚性分别影响轮胎的侧向松弛长度和纵向松弛长度，胎体的扭转刚性则会影响轮胎的有效侧偏角以及轮胎的回正特性。

在国家标准中，GB/T23663-2009对纵向和横向刚度定义如下：

纵向刚度：纵向力增量与纵向位移增量的比值；

横向刚度：横向力增量与横向位移增量的比值。

在行业标准中，没有关于扭转刚度的定义，对其定义正在制定中，但在各个企业标准中，基本沿用了国家标准的定义，将纵向、横向和扭转刚度都定义成广义力的增量与广义位移增量的比值。

在国家标准中，没有关于扭转刚度的测试方法，GB/T23663-2020对纵向和横向刚度的测试方法如下：

方法A：

L_x＝(F_x2-F_x1)/(δ_x2-δ_x1)

L_y＝(F_y2-F_y1)/(δ_y2-δ_y1)

L_x、L_y分别为纵向和横向刚度，F_x2、F_x1、δ_x2、δ_x1分别为所取两点的纵向力和纵向位移，F_y2、F_y1、δ_y2、δ_y1分别为所取两点的横向力和横向位移。所取两点位于垂向载荷的30％的±250N处。

方法B：

提取曲线中垂直力的30％～60％数据段，运用最小二乘法进行一元线性方程拟合，将直线斜率作为轮胎的纵向或横向刚性。

设拟合方程：

y＝a₀+a₁x

求解：