[01683894]车辆底盘关键零部件性能对轮胎异常磨损影响的研究

车辆轮胎的磨损是一个系统的、复杂的动力学过程，因此研究轮胎在动态下的磨损特性及其相关问题，对实际车辆悬架的研发和轮胎结构性能的改进都有重要的理论和现实意义。本项目对双横臂悬架—轮胎系统的磨损特性及相关问题进行了较为深入的理论分析和试验研究。 车辆轮胎动态下的磨损特性研究涉及许多方面的内容，本项目结合宁波跃进前桥有限公司生产的江淮瑞风商用车的前悬架系统，研究了双横臂悬架系统的结构动力学性能对轮胎磨损的影响，主要开展了以下几方面的研究工作： 首先查阅和调研了大量的悬架系统结构动力学和轮胎磨损数值计算相关的文献资料，总结了轮胎磨损相关的各种理论和方法，为进一步的理论分析和基于磨损的轮胎局部力学建模研究以及轮胎的动态磨损仿真提供了数据支持。 在动力学软件ADAMS中建立了前悬架—轮胎—地面系统的动力学仿真模型。辨识了该系统模型的结构动力学特性，对悬架定位角度的变化进行了检测，得到了悬架系统的扫频和模态模态特征。通过试验验证了模型的精确性。此动力学模型为进一步深入研究车辆行驶过程中轮胎复杂的磨损现象提供了仿真支持。 从经典的轮胎刷子模型出发，建立了基于胎宽方向的局部复合滑移轮胎改进力学特性模型，用以计算轮胎宽度方向的局部力学特性。借鉴表面摩擦学的相关理论，限定磨损只是由于轮胎与地面之间的力学特性造成，对轮胎的磨损进行了量化的数值计算探讨，对影响磨损的各种参数进行了分析；建立了可以与多刚体动力学模型的动态数据结合的轮胎半经验理论模型，并进行了耦合仿真，对轮胎在典型频率下的磨损进行了讨论，讨论结果与已有的定性分析结论一致，给出了由轮胎的磨损性状判断悬架故障的判据。 运用动力系统稳定性理论，结合胎面扰动振幅的随机性和胎面扰动位置的随机性，对由于胎面扰动形成的轮胎磨损进行了定量的数值分析研究，并对磨损的抑制环节进行了理论分析。 全文的理论研究成果揭示了轮胎异常磨损的机理，为轮胎避免异常磨损提供了建议，进一步扩展了车辆轮胎磨损的理论研究内容，为生产企业今后研制开发新型的悬架系统及轮胎提供了理论依据和可供借鉴的思路。