輪胎作為車輛與路面接觸的唯一部件,其與路面的接觸力決定了車輛的驅(qū)動(dòng)、制動(dòng)以及轉(zhuǎn)向性能。輪胎的接地性能也與此接觸力密切相關(guān),因此精確測(cè)量輪胎接地壓力有助于輪胎開(kāi)發(fā)以及車輛性能的研究。目前,輪胎接地壓力的精確測(cè)量主要通過(guò)傳感器進(jìn)行,但密集布置傳感器較為昂貴而且其本身的尺寸限制了分辨率的提高�；诠鈱W(xué)原理對(duì)輪胎接地壓力進(jìn)行測(cè)量,不僅能降低測(cè)量成本,而且能提高測(cè)量結(jié)果的分辨率。為利用光學(xué)原理進(jìn)行輪胎接地壓力測(cè)量,本文研制了測(cè)量輪胎接地壓力的試驗(yàn)臺(tái)架,并通過(guò)有限元分析方法對(duì)臺(tái)架進(jìn)行靜力學(xué)強(qiáng)度與剛度分析。該臺(tái)架采用鋼化玻璃板模擬路面,通過(guò)特定的機(jī)構(gòu)和步進(jìn)電機(jī)精確控制輪胎的外傾角、側(cè)偏角、載荷以及滾動(dòng)速度。在利用試驗(yàn)臺(tái)架進(jìn)行輪胎接地壓力測(cè)量試驗(yàn)時(shí),輪胎與路面接觸區(qū)域內(nèi)的壓力與相機(jī)拍攝圖像的灰度值密切相關(guān),因此需要對(duì)壓力與灰度值的相關(guān)性進(jìn)行校準(zhǔn)以獲取真實(shí)的輪胎接地壓力,而影響壓力與灰度值校準(zhǔn)的因素較多。首先,根據(jù)相機(jī)在不同焦距和不同光圈孔徑下的校準(zhǔn)試驗(yàn)結(jié)果確定合理的相機(jī)參數(shù);其次,考慮了不同環(huán)境光的影響,通過(guò)使用遮光布建立黑箱解決了每隔一段時(shí)間需要校準(zhǔn)的問(wèn)題;最后,考慮了校準(zhǔn)材料的顏色、飽和度、粗糙度... 

【文章來(lái)源】：江蘇大學(xué)江蘇省

【文章頁(yè)數(shù)】：78 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

承載機(jī)構(gòu)Figure2.6Bearingsystem

基于光學(xué)原理的輪胎接地壓力分布測(cè)量方法研究14圖2.6承載機(jī)構(gòu)Figure2.6Bearingsystem圖2.7加載機(jī)構(gòu)Figure2.7Loadingsystem（4）材料模型臺(tái)架主要支撐機(jī)構(gòu)是通過(guò)型鋼焊接而成，其主要材料為Q235。鋼板材料為45#鋼，導(dǎo)軌材料為S55C鋼，回轉(zhuǎn)軸承材料為50Mn鋼。在剛度強(qiáng)度計(jì)算中，玻璃與橡膠對(duì)最終的結(jié)果并無(wú)顯著影響，因此材料模型使用線彈性模型進(jìn)行簡(jiǎn)化，表2.3為材料的特性參數(shù)。（5）接觸與邊界條件的設(shè)置如圖2.8所示，對(duì)承載機(jī)構(gòu)進(jìn)行仿真時(shí)，設(shè)置承載機(jī)構(gòu)底部支撐處的六向自由度為0，在玻璃中央矩形區(qū)域內(nèi)均勻加載10kN的均勻力，用于模擬輪胎加載。玻璃與下側(cè)承載機(jī)構(gòu)之間設(shè)置有橡膠，防止由于應(yīng)力集中導(dǎo)致玻璃碎裂，因此玻璃與橡膠、橡膠與下側(cè)承載機(jī)構(gòu)之間都設(shè)置有接觸。如圖2.9所示，對(duì)加載機(jī)構(gòu)進(jìn)行仿真時(shí)，設(shè)置其底部支撐處的六向自由度為0，在龍門架上平面中心處向上加載10kN，用于模擬輪胎加載時(shí)，輪胎對(duì)龍門架的反作用力。

江蘇大學(xué)碩士學(xué)位論文15表2.3材料特性參數(shù)Table2.3Materialcharacteristics鋼材型號(hào)密度g/cm3彈性模量GPa泊松比Q235鋼45#鋼S55C鋼50Mn鋼玻璃橡膠7.837.897.838.002.40.92210209217210700.00780.2740.2690.270.280.220.47圖2.8承載機(jī)構(gòu)邊界條件Figure2.8Theboundaryconditionsofthebearingsystem圖2.9加載機(jī)構(gòu)邊界條件Figure2.9Theboundaryconditionsoftheloadingsystem（6）仿真結(jié)果圖2.10、2.11分別為臺(tái)架承載機(jī)構(gòu)應(yīng)力、應(yīng)變?cè)茍D。由圖可知，承載機(jī)構(gòu)最大變形發(fā)生在加載區(qū)域，最大變形量為0.7387mm。承載機(jī)構(gòu)的最大應(yīng)力發(fā)生在導(dǎo)軌與滑塊的接觸區(qū)域，這是由于仿真時(shí)導(dǎo)軌與滑塊簡(jiǎn)化以后其接觸處發(fā)生了應(yīng)力集中，根據(jù)此型號(hào)導(dǎo)軌與滑塊承受的額定動(dòng)負(fù)荷為47.27kN，而輪胎最大載荷

【參考文獻(xiàn)】：
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博士論文
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[3]計(jì)及復(fù)雜胎面花紋的子午線輪胎結(jié)構(gòu)有限元分析[D]. 李兵.中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2008

碩士論文
[1]載重輪胎接地壓力模型研究[D]. 柳帥蒙.長(zhǎng)安大學(xué) 2015
[2]數(shù)字圖像處理技術(shù)及其在輪胎質(zhì)量檢測(cè)中的應(yīng)用[D]. 孫燕.合肥工業(yè)大學(xué) 2009



本文編號(hào)：3582622