动载荷下汽车胎压变化规律试验研究

发布时间：2017-10-11 01:04

  本文关键词：动载荷下汽车胎压变化规律试验研究

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【摘要】：随着汽车拥有量的增加和行驶速度的不断提高,汽车行驶的安全性越来越受到人们的重视,因而汽车操纵稳定性的研究是当前汽车研究中的一个热门课题。轮胎是唯一连接汽车与路面的部件,汽车在路面行驶过程中,除空气作用力和重力外,几乎所有其它影响汽车运动的力和力矩都通过滚动的轮胎与地面相互作用而产生。而现代汽车几乎都采用充气轮胎,胎压作为汽车行驶过程中的一个动态参数,胎压的瞬态变化在一定程度上表征了汽车行驶状态的变化或路面的起伏特征。因此,研究汽车行驶过程中胎压变化的规律具有重要的意义。本文在详细分析国内外研究现状和现有设备条件的基础上,提出通过搭建室内轮胎台架的方法对轮胎动载荷下胎压变化规律进行研究。主要研究工作如下:(1)首先分析了轮胎与路面相互作用过程中轮胎动载荷情况及轮胎受力机理,并从理论上分析了轮胎胎压变化的原因。(2)设计了一个以MSP430F149为核心、纽扣电池供电的胎压采集系统,详细介绍了其硬件和软件的设计过程及系统的功耗,实现了轮胎台架试验过程胎压信号采集和保存功能。(3)根据压力传感器和轮胎气门嘴的外形结构,设计了一个有压环、接头和“o”型密封圈组成的密封装置,保证了胎压信号采集过程中的密封性要求。同时根据研究目的及汽车轮胎实际的受力方式,设计并搭建了室内轮胎试验台架,最后确定试验工况参数的选择范围,制定相应的试验工况。(4)整理试验数据,然后采用时域分析法和频域分析法相结合的方式,分别对轮胎动载荷大小、频率及轮胎初始内压与胎压变化的关系进行了分析。
【关键词】：轮胎 动载荷 胎压 频域分析 MSP430F149
【学位授予单位】：浙江工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：U463.341
【目录】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-10
• 第1章 绪论10-18
• 1.1 课题研究背景及意义10-11
• 1.2 国内外研究现状11-16
• 1.2.1 轮胎胎压监测的研究现状11-14
• 1.2.2 轮胎胎压与汽车行驶状态关联性研究现状14-16
• 1.3 课题的主要研究内容16-17
• 1.4 本章小结17-18
• 第2章 汽车轮胎结构分析18-28
• 2.1 引言18
• 2.2 汽车轮胎的结构原理18-22
• 2.3 汽车轮胎与路面的相互作用22-25
• 2.3.1 汽车轮胎的载荷分析22-23
• 2.3.2 轮胎的垂向变形分析23-25
• 2.4 轮胎的胎压变化理论25-26
• 2.5 本章总结26-28
• 第3章 轮胎胎压采集系统的设计28-42
• 3.1 引言28
• 3.2 胎压采集系统总体方案的介绍28-29
• 3.3 胎压采集系统硬件模块设计29-37
• 3.3.1 MSP430F149控制模块29-33
• 3.3.2 胎压信号采集模块33-34
• 3.3.3 AT24C512C数据存储模块34-35
• 3.3.4 USB串口通讯模块35-36
• 3.3.5 电源管理模块36-37
• 3.4 系统软件程序设计37-39
• 3.5 胎压采集系统的功耗分析39-41
• 3.6 胎压采集系统性能试验41
• 3.7 本章小结41-42
• 第4章 轮胎试验台架的搭建及总体方案设计42-52
• 4.1 引言42
• 4.2 压力传感器密封装置的设计42-44
• 4.3 轮胎试验台架的搭建44-47
• 4.4 试验方案的确定47-49
• 4.4.1 主要试验设备的介绍47-48
• 4.4.2 试验工况参数范围的选择48
• 4.4.3 试验工况的设计48-49
• 4.5 试验数据的采集及数据导出49-51
• 4.5.1 试验数据的采集过程49-50
• 4.5.2 试验数据的导出50-51
• 4.6 本章小结51-52
• 第5章 轮胎动载荷对胎压变化影响分析52-64
• 5.1 引言52
• 5.2 实验分析方法的说明52
• 5.3 轮胎动载荷大小F对胎压变化的影响52-55
• 5.4 轮胎动载荷频率f对胎压变化的影响55-60
• 5.5 轮胎初始内压P_0对胎压变化的影响60-62
• 5.6 本章小结62-64
• 第6章 总结与展望64-66
• 6.1 结论64
• 6.2 创新点64-65
• 6.3 展望65-66
• 参考文献66-70
• 致谢70-72
• 攻读学位期间参加的科研项目和成果72

【参考文献】

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1 房曰荣;沈斐敏;;道路交通事故发展趋势分析与预测[J];中国安全生产科学技术;2012年03期

2 杨e，

本文编号：1009591