一种瞬态纯纵滑工况轮胎纵向力分区拟合方法、设备和可读载体介质技术

本发明专利技术属于轿车轮胎力学特性数据处理领域，具体涉及一种针对瞬态纯纵滑工况下的轮胎纵向力关于滑移率试验数据进行分区拟合的方法、智能设备和计算机可读载体介质。本发明专利技术将滑移率测量范围分为七个区域，对每个区间的纵向力关于滑移率的试验数据进行三次多项式拟合，且约束每个节点处的函数值和一阶导数值相等。通过分区拟合，可将加载段和卸载段的试验数据进行高精度拟合成光滑的曲线，用以计算轮胎特征值、对标分析或用于轮胎模型辨识。具有准确性高、重复性好、效率高的特点。效率高的特点。效率高的特点。

【技术实现步骤摘要】
一种瞬态纯纵滑工况轮胎纵向力分区拟合方法、设备和可读载体介质


[0001]本专利技术属于轿车轮胎力学特性数据处理领域，具体涉及一种针对瞬态纯纵滑工况下的轮胎纵向力关于滑移率试验数据进行分区拟合的方法、智能设备和计算机可读载体介质。

技术介绍

[0002]轮胎力和力矩测试数据主要用于对标分析、品控及动力学建模，是轮胎产品性能研发的重要技术手段。轮胎力和力矩测试方法分为稳态测试法和瞬态测试法，分别用于测评轮胎稳态性能和瞬态性能。
[0003]为了消除轮胎不均匀性的影响，采用瞬态测试法试验时通常设置较高的数据采样频率，如60km/h条件下常设置为250Hz以上。因此，这种情况下采用瞬态测试法测得的轮胎纵向力关于滑移率的加载与卸载两部分的试验数据可能达到几千个数据点甚至更多。因此，开发有效的数据处理方法对于轮胎瞬态力学性能的准确计算与评估至关重要。
[0004]目前，瞬态试验数据的处理方法主要有多项式、光滑样条或魔术公式的整体拟合。采样多项式对试验数据进行整体拟合的精度较差，光滑样条拟合结果的光滑度和精度易受试验数据影响，魔术公式的拟合结果比前两者好，但是精度仍有待提升。
[0005]综上所述，为准确地对瞬态纯纵滑工况的纵向力关于滑移率试验数据进行拟合处理，需开发一种准确性高、重复性好的数据处理方法。

技术实现思路

[0006]为了解决上述的技术问题，本专利技术的第一个目的是提供一种瞬态纯纵滑工况的轮胎纵向力分区拟合方法，该方法通过分区拟合，可将加载段和卸载段的试验数据进行高精度拟合成光滑的曲线，用以计算轮胎特征值、对标分析或用于轮胎模型辨识，具有准确性高、重复性好、效率高的特点。
[0007]为了实现上述的目的，本专利技术采用了以下的技术方案：一种瞬态纯纵滑工况的轮胎纵向力分区拟合方法，该方法包括以下的步骤：一、准备试验所需的轮胎作为试验胎；二、将试验胎安装至合适的轮辋上并充气调整至所需的试验气压，根据试验要求进行静置停放合适的时间；三、将充气停放后的轮胎安装至具有瞬态侧偏测试功能的轮胎六分力试验机上，设置试验所需的轮胎气压、路面速度、垂向载荷、外倾角与滑移率，进行分区测试或者整体扫掠测试；四、提取瞬态纯纵滑工况下的轮胎纵向力关于滑移率的试验数据，并根据垂向载荷的命令值与反馈值，对纵向力数据进行修正；五、按照以下方式对试验数据进行处理：
1）以滑移率为横坐标X轴，纵向力为纵坐标Y轴，建立直角坐标系；2）在直角坐标系中绘制纵向力关于滑移率的试验数据散点图；3）在横坐标中设置连接点；4）根据所设置的连接点，将纵向力关于滑移率的试验数据散点图进行分区：5）分别对每个区的纵向力关于滑移率试验数据进行单独的三次多项式拟合，并约束节点处的函数值相等和一阶导数值相等；六、根据实际需求设置横坐标侧偏角序列；七、将拟合得到的多项式系数分别回代至对应的三次多项式中，获得拟合后的纵向力关于滑移率的数据结果。
[0008]优选，所述步步骤四根据F
Xtarget
=(F
Ztarget
/F
Zmeasured
)*F
Xmeasured
对试验数据进行修正，其中F
Ztarget
为目标垂向载荷，F
Zmeasured
为测得的垂向载荷，F
Xmeasured
为测得的纵向力，F
Xtarget
为修正后的纵向力。
[0009]优选，所述步骤2）如果是采用分区测试，则需对试验数据进行拼接处理。
[0010]本专利技术中步骤4）中的分区可以采用5
‑
10个分区，优选是7个分区；再优选，所述步骤3）连接点依次设为
‑
15、
‑
7、
‑
1.5、1.5、7、15，滑移率测量范围分为七个区域，步骤4）分区方法如下：4.1）将横坐标SR
min
至
‑
15对应的试验数据标记为一区，对应的三次多项式方程记为F
x1
=a1κ
13
+b1κ
12
+c1κ1+d1；4.2）将横坐标
‑
15至
‑
7对应的试验数据标记为二区，对应的三次多项式方程记为F
x2
=a2κ
23
+b2κ
22
+c2κ2+d2；4.3）将横坐标
‑
7至
‑
1.5对应的试验数据标记为三区，对应的三次多项式方程记为F
x3
=a3κ
33
+b3κ
32
+c3κ3+d3；4.4）将横坐标
‑
1.5至+1.5对应的试验数据标记为四区，对应的三次多项式方程记为F
x4
=a4κ
43
+b4κ
42
+c4κ4+d4；4.5）将横坐标+1.5至+7对应的试验数据标记为五区，对应的三次多项式方程记为F
x5
=a5κ
53
+b5κ
52
+c5κ5+d5；4.6）将横坐标+7至+15对应的试验数据标记为六区，对应的三次多项式方程记为F
x6
=a6κ
63
+b6κ
62
+c6κ6+d6；4.7）将横坐标+15至SR
max
对应的试验数据标记为七区，对应的三次多项式方程记为F
x7
=a7κ
73
+b7κ
72
+c7κ7+d7。
[0011]再优选，所述步骤5）中三次多项式拟合如下：F
x1
(
‑
15) = F
x2
(
‑
15)且dF
x1
(
‑
15) = dF
x2
(
‑
15)、F
x2
(
‑
7) = F
x3
(
‑
7)且dF
x2
(
‑
7) = dF
x3
(
‑
7)、、F
x3
(
‑
1.5) = F
x4
(
‑
1.5)且dF
x3
(
‑
1.5) = dF
x4
(
‑
1.5)、F
x4
(1.5) = F
x5
(1.5)且dF
x4
(1.5) = dF
x5
(1.5)、F
x5
(7) = F
x6
(7)且dF
x5
(7) = dF
x6
(7)、F
x6
(15) = F
x7
(1本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种瞬态纯纵滑工况的轮胎纵向力分区拟合方法，其特征在于，该方法包括以下的步骤：一、准备试验所需的轮胎作为试验胎；二、将试验胎安装至合适的轮辋上并充气调整至所需的试验气压，根据试验要求进行静置停放合适的时间；三、将充气停放后的轮胎安装至具有瞬态侧偏测试功能的轮胎六分力试验机上，设置试验所需的轮胎气压、路面速度、垂向载荷、外倾角与滑移率，进行分区测试或者整体扫掠测试；四、提取瞬态纯纵滑工况下的轮胎纵向力关于滑移率的试验数据，并根据垂向载荷的命令值与反馈值，对纵向力数据进行修正；五、按照以下方式对试验数据进行处理：1）以滑移率为横坐标X轴，纵向力为纵坐标Y轴，建立直角坐标系；2）在直角坐标系中绘制纵向力关于滑移率的试验数据散点图；3）在横坐标中设置连接点；4）根据所设置的连接点，将纵向力关于滑移率的试验数据散点图进行分区：5）分别对每个区的纵向力关于滑移率试验数据进行单独的三次多项式拟合，并约束节点处的函数值相等和一阶导数值相等；六、根据实际需求设置横坐标侧偏角序列；七、将拟合得到的多项式系数分别回代至对应的三次多项式中，获得拟合后的纵向力关于滑移率的数据结果。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤四根据F
Xtarget
=(F
Ztarget
/F
Zmeasured
)*F
Xmeasured
对试验数据进行修正，其中F
Ztarget
为目标垂向载荷，F
Zmeasured
为测得的垂向载荷，F
Xmeasured
为测得的纵向力，F
Xtarget
为修正后的纵向力。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤2）如果是采用分区测试，则需对试验数据进行拼接处理。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤3）连接点依次设为
‑
15、
‑
7、
‑
1.5、1.5、7、15，滑移率测量范围分为七个区域，步骤4）分区方法如下：4.1）将横坐标SR
min
至
‑
15对应的试验数据标记为一区，对应的三次多项式方程记为F
x1
=a1κ
13
+b1κ
12
+c1κ1+d1；4.2）将横坐标
‑
15至
‑
7对应的试验数据标记为二区，对应的三次多项式方程记为F
x2
=a2κ
23
+b2κ
22
+c2κ2+d2；4.3）将横坐标
‑
7至
‑
1.5对应的试验数据标记为三区，对应的三次多项式方程记为F
x3
=a3κ
33
+b3κ
32
+c3κ3+d3；4.4）将横坐标
‑
1.5至+1.5对应的试验数据标记为四区，对应的三次多项式方程记为F
x4
=a4κ
43
+b4κ
42
+c4κ4+d4；4.5）将横坐标+1.5至+7对应的试验数据标记为五区，对应的三次多项式方程记为F
x5
=a5κ
53

【专利技术属性】
技术研发人员：夏丹华，
申请(专利权)人：中策橡胶集团有限公司，
类型：发明
国别省市：