(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210722122.6 (22)申请日 2022.06.24 (71)申请人 江苏大学 地址 212013 江苏省镇江市京口区学府路 301号 (72)发明人 周海超　王荣乾　王国林　秦润芝　 (74)专利代理 机构 南京智造力知识产权代理有 限公司 32382 专利代理师 杜丹 (51)Int.Cl. G06F 30/15(2020.01) G06F 30/20(2020.01) B60C 99/00(2006.01) (54)发明名称 一种非充气轮胎滚动越障振动平顺性的表 征方法 (57)摘要 本发明公开了一种非充气轮胎滚动越障振 动平顺性的表征方法， 包括以下步骤： 步骤一、 建 立初始非充气轮胎模型， 步骤二、 建立非充气轮 胎的平地越障仿真分析模型， 步骤三、 设计试验 方案， 步骤四、 采用统计分析方法分析接地压力 峰值的标准差σGPP， 与垂向激励力均方根RMS值 的关系； 步骤五、 获得非充气轮胎不同障碍物高 度越障时平顺性的表征方法。 有益效果： 本发明 能有效避免在非充气轮胎结构设计中为了优化 非充气轮胎振动特性存在的盲目性问题， 进而缩 短设计周 期， 提升效率， 与此同时对于非充气轮 胎振动特性的改进也 起到了一定的指导作用。 权利要求书2页 说明书7页 附图6页 CN 115130211 A 2022.09.30 CN 115130211 A 1.一种非充气轮胎滚动越障振动平顺 性的表征 方法， 其特 征在于： 包括以下步骤： 步骤一、 建立初始非充气轮胎模型， 根据非充气轮胎的外轮廓参数建立轮胎的三维模 型； 步骤二、 构建轮胎越障仿真分析模型， 对非充气轮胎的平地越障行为进行分析， 越障过 程分为轮胎越障开始(a)、 接触障碍物(b)、 完全在障碍物上(c)、 即将脱离障碍物(d)， 越障 结束(e)五个 状态， 并获得五个 状态下的轮胎接地压力峰值的标准差σGPP； 步骤三、 设计试验方案， 以轮胎行驶速度以及障碍物高度为变量设计试验方案， 以路面 接触力在频域范围内的垂向激励力的均方根RMS值作为目标响应值， 对不同设计实验方案 进行非充气轮胎越障过程仿真 分析， 获取 各越障条件下的目标响应值； 步骤四、 采用统计分析方法分析接地压力峰值的标准差σGPP， 与垂向激励力均方根RMS 值的关系； 步骤五、 获得非充气轮胎不同障碍物高度越 障时平顺性的表征方法， 根据越 障接地压 力峰值标准差σGPP与均方根 RMS呈现正相关的特性， 以及 越障过程中五个状态下取得的接地 压力峰值标准差表示越障振动强度随障碍物高度的增减变化， 通过分析接地压力峰值标准 差σGPP来判断非充气轮胎的越障振动平顺 性。 2.根据权利要求1所述的非充气轮胎滚动越障振动平顺性的表征方法， 其特征在于： 所 述步骤一中非充气轮胎结构参数包括轮毂直径、 轮胎宽度、 柔性环厚度、 胎面厚度、 轮辐厚 度、 辐曲率、 轮辐数量。 3.根据权利要求1所述的非充气轮胎滚动越障振动平顺性的表征方法， 其特征在于： 所 述步骤二中利用Abaqus/Explicit方法， 约束轮胎 垂向自由度， 通过路面向轮胎施加垂向载 荷， 对建立的非充气轮胎分别进行不同速度下， 提取非充气轮胎越障过程中时域内的路面 垂向激励力， 并对其进行傅里叶变换得到频域内的路面垂向激励力， 并用频域内的路面垂 向激励力均方根 RMS进行非充气轮胎滚动越障的振动平 顺性分析,其中， 路面垂向激励力均 方根RMS值的计算公式为： 式中N是频域内垂向激励力样本点数， xi是第i个样本点上的具体激励力幅值。 4.根据权利要求3所述的非充气轮胎滚动越障振动平顺性的表征方法， 其特征在于： 所 述步骤二中的五个状态， 具体为越障开始状态 为滚动的非充气 轮胎距离障碍物1 ‑2米， 接触 障碍物状态为非充气轮胎胎面与障碍物一侧相接触且此时胎面并未发生任何弯曲变形； 完 全在障碍物上状态为障碍物的宽度完全由非充气轮胎胎面覆盖且此时胎面变形最大； 即将 脱离障碍物状态为非充气轮胎胎面脱离障碍物且此时不在发生弯曲变形； 越障结束状态为 非充气轮胎距离障碍物 2‑3米。 5.根据权利要求1所述的非充气轮胎滚动越障振动平顺性的表征方法， 其特征在于： 所 述步骤三中轮胎行驶过程障碍物高度的取值范围是10mm ‑30mm， 行驶车速的取值范围为 10km/s‑30km/s。 6.根据权利要求1所述的非充气轮胎滚动越障振动平顺性的表征方法， 其特征在于： 所 述步骤四中统计学试验设计方法为全因子试验设计方法， 通过数值仿 真获得不同试验设计 方案下轮胎越障过程中垂向激励力的均方根RMS值和五个 状态下的接地压力峰值。权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 115130211 A 27.根据权利要求6所述的非充气轮胎滚动越障振动平顺性的表征方法， 其特征在于： 所 述步骤四中的函数关系为根据轮胎越障振动特性垂向激励力均方根 RMS值和障碍物高度以 及行驶车速构建变化关系。 8.根据权利要求1所述的表征非充气轮胎滚动越障振动平顺性的方法， 其特征在于： 所 述对五个状态的接地压力峰值取标准差σGPP， 用σGPP值表征轮胎在 越障过程中接地压力的波 动变化情况， 标准差σGPP值的计算公式如下： 式中， 式中 μ为数值x1…xN的平均值， xi为五个状态下的接地压力峰值， i ＝5。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 115130211 A 3