[發(fā)明專利]一種輪胎花紋溝槽體積分布曲線的創(chuàng)建方法、設(shè)備和計算機程序產(chǎn)品

在審

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• 申請日: 2022-02-18
• 公開（公告）號: CN114595512A
• 公開（公告）日: 2022-06-07
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 張敏;錢曄;李華;程麗娜;吳東霞;吳月仙;楊旭
• 申請（專利權(quán)）人: 中策橡膠集團股份有限公司;杭州海潮橡膠有限公司
• 主分類號: G06F30/15
• 分類號: G06F30/15;G06T17/00;B60C11/03
• 代理公司: 杭州恒翌專利代理事務(wù)所(特殊普通合伙) 33298
• 代理人: 柯奇君

本發(fā)明涉及輪胎結(jié)構(gòu)設(shè)計技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種輪胎花紋溝槽體積分布曲線的創(chuàng)建方法、設(shè)備和計算機程序產(chǎn)品。一種輪胎花紋溝槽體積分布曲線的創(chuàng)建方法，該曲線與外輪廓線間的部分是花紋筋和鋼片等所占體積，該曲線以下是橡膠所占體積，從而將復(fù)雜的3D問題轉(zhuǎn)化為相對簡單的2D問題。由于該曲線從三維花紋圖計算得到，體積與實際模具一致，具備很高的精度，可以用于材料分布圖計算胎面部分材料質(zhì)量和胎面型膠設(shè)計的參考。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及輪胎結(jié)構(gòu)設(shè)計技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種輪胎花紋溝槽體積分布曲線的創(chuàng)建方法、設(shè)備和計算機程序產(chǎn)品。

背景技術(shù)

輪胎，作為車輛與地面接觸的唯一媒介，肩負著承重、剎車以及行車安全等重要職責(zé)。而車輛在正常路面上行駛時，輪胎真正與地面接觸的面積，就是其花紋部分。輪胎花紋起著增大輪胎與地面的摩擦力、降低胎噪增強舒適性、為輪胎散熱，排水、提升車輛操控性能、提升視覺效果等多方面的重要功能，是輪胎設(shè)計中最重要的項目之一。

由于花紋的存在，在輪胎外輪廓和花紋溝底間的空間并不完全由橡膠材料填充，而是部分是橡膠，部分是花紋溝槽（花紋筋和鋼片等）。因此在材料分布圖設(shè)計時，不能直接計算輪廓線與最外層帶束之間的體積作為胎面材料體積；在型膠設(shè)計時，也不能直接使用輪廓線來測量各個位置對應(yīng)的半成品厚度，而是需要結(jié)合花紋海陸比進行修正（剔除花紋溝槽的影響）。在傳統(tǒng)的設(shè)計工作中，海陸比通常是來自二維花紋圖，與實際的模具存在不小的差異。這也造成了胎面部分材料體積、質(zhì)量的計算工作量大，而且設(shè)計的準(zhǔn)確性嚴重依賴于設(shè)計人員的經(jīng)驗。

發(fā)明內(nèi)容

為了解決上述的技術(shù)問題，本發(fā)明的目的是提供一種輪胎花紋溝槽體積分布曲線的創(chuàng)建方法，該曲線與外輪廓線間的部分是花紋筋和鋼片等所占體積，該曲線以下是橡膠所占體積，從而將復(fù)雜的3D問題轉(zhuǎn)化為相對簡單的2D問題。由于該曲線從三維花紋圖計算得到，體積與實際模具一致，具備很高的精度，可以用于材料分布圖計算胎面部分材料質(zhì)量和胎面型膠設(shè)計的參考。

為了實現(xiàn)上述的目的，本發(fā)明采用了以下的技術(shù)方案：

一種輪胎花紋溝槽體積分布曲線的創(chuàng)建方法，該方法包括以下的步驟：

步驟1：按實際花紋建立3D花紋模型；

步驟2：將花紋溝底輪廓線和外輪廓線分別進行對稱和結(jié)合，形成完整的輪廓線；

步驟3：將完整的花紋溝底輪廓線向內(nèi)平行一定距離，進行光順，獲得曲率連續(xù)一致的內(nèi)曲線TLine；

步驟4：將完整的外輪廓線向外平行一定距離；進行光順，獲得曲率連續(xù)的外曲線PLine；

步驟5：在TLine上按指定值均勻分布分割點，過每個分割點做TLine的法線作為分割線，將這些分割線繞旋轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)360°，形成分割面；

步驟6：連接相鄰兩條分割線與Pline交點的直線；將這些直線繞旋轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)360°，形成外輪廓面；

步驟7：相鄰兩個分割面與外輪廓面、3D花紋模型表面之間形成的封閉空間就是該區(qū)域的花紋溝槽占據(jù)的空間，獲取這一體積數(shù)值V；

步驟8：從體積值V計算該區(qū)域?qū)?yīng)的坐標(biāo)點：

步驟9：連接各坐標(biāo)點，形成花紋溝槽體積分布曲線。

作為優(yōu)選，所述旋轉(zhuǎn)軸選用Y軸。

作為優(yōu)選，如果花紋溝底輪廓線和外輪廓線是完整的輪廓線，略去步驟2。

作為優(yōu)選，步驟3將完整的花紋溝底輪廓線向內(nèi)平行1-3mm距離；步驟4將完整的外輪廓線向外平行內(nèi)平行1-3mm距離。

作為優(yōu)選，步驟5在TLine上按指定0.5mm均勻分布分割點。

作為優(yōu)選，步驟8 的方法如下：

YZ平面上4點連線形成的四邊形單元繞Y軸旋轉(zhuǎn)成實體的體積V’，點1、4是前一單元與本單元的交界點，點2、3是后一單元與本單元的交界點；以逆時針方向計算為例，體積V’按下式計算：