极限多变行驶工况赛车转向轮附着性能提升方式的研究

发布时间：2017-09-19 01:23

  本文关键词：极限多变行驶工况赛车转向轮附着性能提升方式的研究

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【摘要】：大学生方程式赛车常处于弯道行驶、蛇形行驶工况,对于操控性能要求很高,因此对转向轮的侧向附着性能要求很高；轮胎属于非线性弹性体,其附着峰值存在于特定的侧偏角下,通常驾驶员判断轮胎附着峰值都是通过方向盘力矩反馈。因此提升轮胎附着性能主要从轮胎附着极限的发挥和轮胎附着条件判断两方面进行研究。轮胎附着极限的发挥：依据FSAE TTC提供的轮胎数据,从轮胎选型、轮辋参数选择、转向轮倾角设置几方面进行分析,选择最佳匹配方案和参数设置；根据数据处理得到的胎温与倾角的对应关系,通过实车试验的方式,确定车辆在常用工况下的最佳车轮倾角。引入并分析了一种可变车轮倾角的悬架形式,为该悬架建立数学模型,得到车轮转角与车轮外倾角、主销后倾角之间的关系。可变车轮倾角悬架能够使轮胎在不同工况以不同的外倾角工作,从而提升轮胎的接地效果,达到充分发挥轮胎的附着极限,同时降低轮胎磨损的目的。轮胎附着极限条件判断：通过改进悬架的主销参数,优化方向盘力矩特性,从而使驾驶员获得更加易于判断的力矩反馈。利用改型悬架虚拟主销的特性,可以通过修改参数控制主销参数变化,使方向盘力矩特性改变。利用ADAMS软件,验证数学模型的合理性,并对改型悬架、原型悬架分别进行悬架仿真和整车仿真,获得并对照二者的相关特性,验证改型悬架是否合理可行。
【关键词】：转向轮 轮胎附着 胎温特性 可变倾角悬架 悬架参数 回正力矩
【学位授予单位】：燕山大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：U469.696
【目录】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-9
• 第1章 绪论9-15
• 1.1 课题的意义和目的9-10
• 1.2 研究状况10-13
• 1.2.1 可变车轮倾角10-13
• 1.2.2 转向盘力矩特性13
• 1.3 赛车轮胎的特点13-14
• 1.4 论文主要内容14-15
• 第2章 轮胎参数对附着的影响及选择15-22
• 2.1 轮胎数据介绍15-16
• 2.2 数据说明16-18
• 2.2.1 轮胎坐标系16-17
• 2.2.2 测试内容17-18
• 2.3 轮胎选择18-21
• 2.3.1 轮胎附着力的组成18
• 2.3.2 外界因素对不同摩擦力成分的影响18-19
• 2.3.3 车轮对操控的影响19-20
• 2.3.4 轮胎的选定20-21
• 2.4 本章小结21-22
• 第3章 侧倾侧向力对附着性能的影响22-31
• 3.1 侧倾侧向力的应用22-23
• 3.2 侧倾推力产生机理23-24
• 3.3 侧偏侧向力产生机理24-25
• 3.4 侧倾推力与侧偏侧向力的叠加25-26
• 3.5 影响侧倾推力的因素26-30
• 3.5.1 侧倾角度26-27
• 3.5.2 胎压27-28
• 3.5.3 胎面宽度28-29
• 3.5.4 断面形状29-30
• 3.5.5 其他因素30
• 3.6 本章小结30-31
• 第4章 轮辋参数对附着的影响及选择31-41
• 4.1 轮辋对轮胎附着的影响分析31-35
• 4.2 考虑车轮倾角的侧向附着力对照35-38
• 4.2.1 工况分析35
• 4.2.2 数据对照35-37
• 4.2.3 峰值区间对照37-38
• 4.3 纵向附着力对照38-40
• 4.4 综合性能分析40
• 4.5 本章小结40-41
• 第5章 车轮最佳倾角的确定41-52
• 5.1 胎温与倾角的关系41-44
• 5.2 车轮最佳倾角的试验确定44-51
• 5.2.1 胎温采集设备44-46
• 5.2.2 试验设计46-48
• 5.2.3 试验结果48-51
• 5.3 本章小结51-52
• 第6章 改型悬架52-72
• 6.1 改型悬架结构52-53
• 6.2 数学模型建立53-58
• 6.2.1 几何模型53-54
• 6.2.2 数学式推导54-58
• 6.3 悬架特性仿真对照58-66
• 6.3.1 原型悬架仿真58-60
• 6.3.2 同参数改型悬架仿真60-62
• 6.3.3 改型悬架的数学模型与仿真结果对照62-63
• 6.3.4 悬架的性能对照63-65
• 6.3.5 悬架对照总结65-66
• 6.4 整车仿真对照66-71
• 6.4.1 动态车轮倾角特性67-68
• 6.4.2 力特性68-69
• 6.4.3 瞬态特性69-71
• 6.5 本章小结71-72
• 结论72-73
• 参考文献73-76
• 致谢76

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本文编号：878656