[發明專利]基于胎內應變分析的輪胎垂向力與側偏力聯合估計方法

在審

• 申請號: 202211436320.2
• 申請日: 2022-11-16
• 公開（公告）號: CN115730483A
• 公開（公告）日: 2023-03-03
• 發明（設計）人: 劉志浩;劉釔訊;馬超群;高欽和;劉秀鈺;程洪杰;高蕾;馬棟
• 申請（專利權）人: 中國人民解放軍火箭軍工程大學
• 主分類號: G06F30/23
• 分類號: G06F30/23;G06F30/10;G06F30/27;G06T17/20;G06F17/18;G06F119/14
• 代理公司: 西安研創天下知識產權代理事務所(普通合伙) 61239
• 代理人: 彭娜娜

1.基于胎內應變分析的輪胎垂向力與側偏力聯合估計方法，其特征在于，包括以下步驟，

S1：建立輪胎有限元三維模型；

S2：根據步驟S1建立的輪胎有限元三維模型，基于胎內應變計算輪胎接地角φ_c和接地長度L；

S3：基于步驟S2中計算得到的輪胎接地角φ_c和接地長度L，利用支持向量回歸機對輪胎垂向力F_z進行估計；

S4：通過輪胎有限元三維模型對輪胎側偏工況進行仿真計算，將胎側周向應變差曲線的最后一個谷值h₂作為側偏力F_y的表征特征；

S5：基于步驟S3中的輪胎垂向力F_z和步驟S4中的側偏力F_y的表征特征h₂，建立垂向力與側偏力聯合估計模型，對輪胎的實際側偏力進行估計。

2.根據權利要求1所述的基于胎內應變分析的輪胎垂向力與側偏力聯合估計方法，其特征在于，步驟S1的具體操作包括以下步驟，

S101：利用CAD構建輪胎有限元二維斷面結構模型；

S102：將輪胎有限元二維斷面結構模型繞中心參考點旋轉為輪胎三維模型，且在旋轉過程中采用變旋轉步長的方法，對接地區網格進行細化；

S103：對步驟S102中建立的輪胎三維模型的接地印跡特性和垂向剛度進行驗證。

3.根據權利要求2所述的基于胎內應變分析的輪胎垂向力與側偏力聯合估計方法，其特征在于，步驟S2的具體操作包括以下步驟，

S201：通過有限元獲取靜載荷下輪胎內襯層中線周向應變信號，并進行數據處理；

S202：計算周向應變零階與一階峰值間距角角均值φ_c作為接地角的表征指標，φ_c＝(φ₂+φ₃)/2，式中，φ₂為周向應變零階峰值間距角，φ₃為一階峰值間距角；

S203：根據接地角計算輪胎接地長度L

L＝R·(sinφ_f+sinφ_r)

式中，R為輪胎充氣后自由狀態半徑，φ_f和φ_r分別為靜載狀態前和靜載狀態后的接地角，且靜載狀態前后接地角相等，φ_f＝φ_r。

4.根據權利要求3所述的基于胎內應變分析的輪胎垂向力與側偏力聯合估計方法，其特征在于，步驟S3中輪胎垂向力F_z的計算方法為：

令D＝{(x₁，F_z1)，(x₂，F_z2)，…，(x_m，F_zm)}

式中，F_zi為垂向力有限元仿真值，i∈(1，2，3…，m)；為前后接地角估算值，為接地長度估算值，m為訓練集個數；

則輪胎垂向力F_z的估計回歸模型為

f_z(x)＝w^TΦ(x)+b

式中，w為特征權向量，f_z(x)為垂向力預測值，b為偏置向量，Φ(x)表示將x_i映射到高維特征空間后的特征向量。