轮胎模型ppt课件
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• SWIFT模型是由荷兰Delft工业大学和TNO联合开发的，是 一个刚性环模型，在环模型的基础上只考虑轮胎的0阶转动 和1阶错动这两阶模态，此时轮胎只作整体的刚体运动而并 不发生变形。在只关心轮胎的中低频特性时可满足要求。由 于不需要计算胎体的变形，刚性环模型的计算效率大大提高， 可用于硬件在环仿真进行主动悬架和ABS的开发。在处理面 外动力学问题时，SWIFT使用了魔术公式。
否则会应用以内插值替换的数据，采样间隔一般为 0.1~0.2 m 或者更大。
• 适用范围：有效频率到8Hz，是点接触模型，只能用于平路面 （路面起伏的波长必须大于轮胎的周长）。
• 2）Pacejka89、Pacejka94 由提出者Pacejka教授根据其发 布年命名的，是稳态侧偏模型，不能用于非稳态工况。
• 适用范围：有效频率到0.5Hz，当与2D路面作用时是点接触； 当与3D路面作用时，等效贯穿体积的方法来计算垂直力，等 效法假设轮胎胎体是圆筒，必须在轮胎文件的[形状]模块输入 了轮胎胎体横剖面。
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• 6）UA模型 考虑了非稳态效果，通过摩擦圆考虑了侧偏 和纵滑的相互影响，也考虑了外倾和松弛长度，在只需要 有限几个参数的情况下，有非常好的精度。
• 适用范围：有效频率到8Hz，是点接触模型，只能用于平 路面（路面起伏的波长必须大于轮胎的周长）。
• 7）5.2.1轮胎模型 是ADAMS早期发布的轮胎模型，现已 很少使用。
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• 可用于研究一些复杂的工况, 例如:不平路面的侧偏和ABS 制动。在处理轮胎-地面的接触问题时, SWIFT采用了等效 路形的方法，所用的等效路形是由一个专门的包容模型算 出来的。所以, SWIFT模型要自带一个包容模型来提供等 效路形，这也是它的缺点之一。
• 适用范围：有效频率为60-100Hz，可用于短波不平路面。 • 注： SWIFT模型所用到的路面模型要有合适的采样间隔，
• 除了上述两类模型以外，还有环模型，作为子午线轮胎的 近似，研究轮胎本身的振动特性，成为国际上仿真轮胎在 短波不平路面动特性的主流模型，是目前发展比较成熟和 得到商业化应用的轮胎模型，其中具有代表性的是F-tire和 SWIFT轮胎模型。
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百度文库
• SWIFT模型（Short Wave Intermediate Frequency TIRE Model）
• 适用范围：有效频率到0.5Hz是点接触模型，只能用于平 路面。
• 注： 5.2.1轮胎模型使用的路面文件是特有的，不能被其 他的操纵分析轮胎模型所识别。
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• 二、 用于耐久性分析的轮胎模型
• 三维接触模型，考虑了轮胎胎侧截面的几何特性，并把轮 胎沿宽度方向离散，用等效贯穿体积的方法来计算垂直力， 可以用于三维路面。该模型是一个单独的License，但是如 果用户只购买Durability TIRE，只能用Fiala模型计算操稳。
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• 二、ADAMS/TIRE
• 轮胎不是刚体也不是柔体，而是一组数学函数。由于轮胎结 构材料和力学性能的复杂性和非线性以及适用工况的多样性， 目前还没有一个轮胎模型可适用于所有工况的仿真，每个轮 胎模型都有优缺点和适用的范围。必须根据需要选择合适的 轮胎模型。
• ADAMS/TIRE分为两大类： • 一）.用于操稳分析的轮胎模型 • 魔术公式 • 是用三角函数的组合公式拟合轮胎试验数据，用一套形式相
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• 3） PAC2002模型 Pacejka的后期发展 , PAC2002和MF— Tyre具有相同的功能，但改善了模型的翻转力矩，已经取代 了MF—Tyre。
• 适用范围：有效频率到8Hz，主要用于操稳的仿真分析。 • 4）PAC MC模型，是专门用于摩托车轮胎模型，有效频率到
8Hz，适合于大外倾角的工况。
• 特点是具有解析表达式，能探讨轮胎特性的形成机理。缺 点是精确度较经验—半经验模型差，且梁、弦模型的计算 较繁复。
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• 3）有限元模型 基于对轮胎结构的详细描述 ,包括几何和 材料特性，精确的建模能较准确的计算出轮胎的稳态和动 态响应。但是其与地面的接触模型很复杂，占用计算机资 源太大，在现阶段应用于不平路面的车辆动力学仿真还不 现实，处于研究阶段。主要用于轮胎的设计与制造。
同的公式完整地表达轮胎的纵向力、侧向力、回正力矩、翻 转力矩、阻力矩以及纵向力、侧向力的联合作用工况，主要 包括以下的前四种模型。
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• 1）魔术公式轮胎模型（MF—Tyre）根据仿真工况的不同可 在稳态和非稳态之间切换模型，考虑了轮胎高速旋转时陀螺耦 合、侧偏和纵滑的相互影响，外倾对侧偏和纵滑的影响。
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• 一、轮胎模型简介 • 轮胎建模的方法分为三种： • 1）经验—半经验模型 针对具体轮胎的某一具体特性。目
前广泛应用的有Magic Formula公式和吉林大学郭孔辉院 士利用指数函数建立的描述轮胎六分力特性的统一轮胎半 经验模型UniTire，其主要用于车辆的操纵动力学的研究。
• 2）物理模型 根据轮胎的力学特性，用物理结构去代替轮 胎结构，用物理结构变形看作是轮胎的变形。比较复杂的 物理模型有梁、弦模型。
轮胎模型
一、轮胎模型简介 二 、ADAMS/TIRE 三、轮胎的特性文件
2009年1月
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• 轮胎是汽车重要的部件，它的结构参数和力学特性决定 着汽车的主要行驶性能。轮胎所受的垂直力、 纵向力、 侧向力和回正力矩对汽车的平顺性、 操纵稳定性和安全 性起重要作用。
• 轮胎模型对车辆动力学仿真技术的发展及仿真计算结果 有很大影响，轮胎模型的精度必须与车辆模型精度相匹 配。因此，选用轮胎模型是至关重要的。由于轮胎具有 结构的复杂性和力学性能的非线性，选择符合实际又便 于使用的轮胎模型是建立虚拟样车模型的关键。
• 5）Fiala模型 是弹性基础上的梁模型，不考虑外倾和松弛长 度。当不把内倾角作为主要因数且把纵向滑移和横向滑移分 开对待的情况下，对于简单的操纵性分析可得到合理的结果。
• 适用范围：有效频率到0.5Hz，可以用于二维和三维路面， 当与2D路面作用时是点接触；当与3D路面作用时，等效贯 穿体积的方法来计算垂直力。
否则会应用以内插值替换的数据，采样间隔一般为 0.1~0.2 m 或者更大。
• 适用范围：有效频率到8Hz，是点接触模型，只能用于平路面 （路面起伏的波长必须大于轮胎的周长）。
• 2）Pacejka89、Pacejka94 由提出者Pacejka教授根据其发 布年命名的，是稳态侧偏模型，不能用于非稳态工况。
• 适用范围：有效频率到0.5Hz，当与2D路面作用时是点接触； 当与3D路面作用时，等效贯穿体积的方法来计算垂直力，等 效法假设轮胎胎体是圆筒，必须在轮胎文件的[形状]模块输入 了轮胎胎体横剖面。
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• 6）UA模型 考虑了非稳态效果，通过摩擦圆考虑了侧偏 和纵滑的相互影响，也考虑了外倾和松弛长度，在只需要 有限几个参数的情况下，有非常好的精度。
• 适用范围：有效频率到8Hz，是点接触模型，只能用于平 路面（路面起伏的波长必须大于轮胎的周长）。
• 7）5.2.1轮胎模型 是ADAMS早期发布的轮胎模型，现已 很少使用。
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• 可用于研究一些复杂的工况, 例如:不平路面的侧偏和ABS 制动。在处理轮胎-地面的接触问题时, SWIFT采用了等效 路形的方法，所用的等效路形是由一个专门的包容模型算 出来的。所以, SWIFT模型要自带一个包容模型来提供等 效路形，这也是它的缺点之一。
• 适用范围：有效频率为60-100Hz，可用于短波不平路面。 • 注： SWIFT模型所用到的路面模型要有合适的采样间隔，
• 除了上述两类模型以外，还有环模型，作为子午线轮胎的 近似，研究轮胎本身的振动特性，成为国际上仿真轮胎在 短波不平路面动特性的主流模型，是目前发展比较成熟和 得到商业化应用的轮胎模型，其中具有代表性的是F-tire和 SWIFT轮胎模型。
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百度文库
• SWIFT模型（Short Wave Intermediate Frequency TIRE Model）
• 适用范围：有效频率到0.5Hz是点接触模型，只能用于平 路面。
• 注： 5.2.1轮胎模型使用的路面文件是特有的，不能被其 他的操纵分析轮胎模型所识别。
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• 二、 用于耐久性分析的轮胎模型
• 三维接触模型，考虑了轮胎胎侧截面的几何特性，并把轮 胎沿宽度方向离散，用等效贯穿体积的方法来计算垂直力， 可以用于三维路面。该模型是一个单独的License，但是如 果用户只购买Durability TIRE，只能用Fiala模型计算操稳。
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• 二、ADAMS/TIRE
• 轮胎不是刚体也不是柔体，而是一组数学函数。由于轮胎结 构材料和力学性能的复杂性和非线性以及适用工况的多样性， 目前还没有一个轮胎模型可适用于所有工况的仿真，每个轮 胎模型都有优缺点和适用的范围。必须根据需要选择合适的 轮胎模型。
• ADAMS/TIRE分为两大类： • 一）.用于操稳分析的轮胎模型 • 魔术公式 • 是用三角函数的组合公式拟合轮胎试验数据，用一套形式相
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• 3） PAC2002模型 Pacejka的后期发展 , PAC2002和MF— Tyre具有相同的功能，但改善了模型的翻转力矩，已经取代 了MF—Tyre。
• 适用范围：有效频率到8Hz，主要用于操稳的仿真分析。 • 4）PAC MC模型，是专门用于摩托车轮胎模型，有效频率到
8Hz，适合于大外倾角的工况。
• 特点是具有解析表达式，能探讨轮胎特性的形成机理。缺 点是精确度较经验—半经验模型差，且梁、弦模型的计算 较繁复。
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• 3）有限元模型 基于对轮胎结构的详细描述 ,包括几何和 材料特性，精确的建模能较准确的计算出轮胎的稳态和动 态响应。但是其与地面的接触模型很复杂，占用计算机资 源太大，在现阶段应用于不平路面的车辆动力学仿真还不 现实，处于研究阶段。主要用于轮胎的设计与制造。
同的公式完整地表达轮胎的纵向力、侧向力、回正力矩、翻 转力矩、阻力矩以及纵向力、侧向力的联合作用工况，主要 包括以下的前四种模型。
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• 1）魔术公式轮胎模型（MF—Tyre）根据仿真工况的不同可 在稳态和非稳态之间切换模型，考虑了轮胎高速旋转时陀螺耦 合、侧偏和纵滑的相互影响，外倾对侧偏和纵滑的影响。
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• 一、轮胎模型简介 • 轮胎建模的方法分为三种： • 1）经验—半经验模型 针对具体轮胎的某一具体特性。目
前广泛应用的有Magic Formula公式和吉林大学郭孔辉院 士利用指数函数建立的描述轮胎六分力特性的统一轮胎半 经验模型UniTire，其主要用于车辆的操纵动力学的研究。
• 2）物理模型 根据轮胎的力学特性，用物理结构去代替轮 胎结构，用物理结构变形看作是轮胎的变形。比较复杂的 物理模型有梁、弦模型。
轮胎模型
一、轮胎模型简介 二 、ADAMS/TIRE 三、轮胎的特性文件
2009年1月
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• 轮胎是汽车重要的部件，它的结构参数和力学特性决定 着汽车的主要行驶性能。轮胎所受的垂直力、 纵向力、 侧向力和回正力矩对汽车的平顺性、 操纵稳定性和安全 性起重要作用。
• 轮胎模型对车辆动力学仿真技术的发展及仿真计算结果 有很大影响，轮胎模型的精度必须与车辆模型精度相匹 配。因此，选用轮胎模型是至关重要的。由于轮胎具有 结构的复杂性和力学性能的非线性，选择符合实际又便 于使用的轮胎模型是建立虚拟样车模型的关键。
• 5）Fiala模型 是弹性基础上的梁模型，不考虑外倾和松弛长 度。当不把内倾角作为主要因数且把纵向滑移和横向滑移分 开对待的情况下，对于简单的操纵性分析可得到合理的结果。
• 适用范围：有效频率到0.5Hz，可以用于二维和三维路面， 当与2D路面作用时是点接触；当与3D路面作用时，等效贯 穿体积的方法来计算垂直力。