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汽车轮胎作为连接汽车与路面的唯一部件,对汽车的操作稳定性和平顺性有着重要的影响。建立简单而又精度高的轮胎模型对整车的动力学研究有着重大的意义,用于整车动力学研究的轮胎模型主要有理论模型、半经验模型和经验模型,然而轮胎的半经验和经验模型只有通过轮胎的试验才能获得,实际中,受试验条件,成本以及周期的制约,轮胎试验很难顺利进行,人们就开始寻求通过虚拟试验就能获得需要的轮胎力学特性的方法。有限元模型就是这样一种理论模型,而由郭孔辉院士研究获得的轮胎UniTire模型在表达轮胎的力学特性方面有很高的精确性,因此,本文就要用高精度的有限元模型仿真得到轮胎的力学特性,参数辨识获得轮胎的UniTire模型,用于轮胎模型与整车匹配,实现从轮胎的设计参数到UniTire建模的方法研究。轮胎发展至今天,几何结构复杂、材料具有极大的非线性,这些特点使得轮胎在有限元方法上的应用困难重重,轮胎有限元模型既要反映轮胎的精确度又要考虑计算速度,轮胎结构以及轮胎与轮辋装配和与路面运动的过程都需要在有限元软件中得以真实的再现。论文首先基于几何模型、材料模型、摩擦模型建立了轮胎有限元模型,设置轮胎的边界条件和加载约束,根据本文的研究内容,主要是进行轮胎的静刚度虚拟试验和稳态侧偏侧倾虚拟试验,得到的力学特性与试验数据对比,验证得到的轮胎有限元模型,在此基础上主要研究了以下几点:首先对轮胎建模时所需要的材料参数的灵敏度进行了分析,增大和减小其中的一个参数,进行稳态侧偏试验,对比轮胎力学特性,得知对其相对影响大的参数,这对我们在建模时轮胎的参数获取的重要性有重大的意义。其次针对轮胎在稳态侧倾工况两种不同的运动实现方式所得到的轮胎力学特性有很大的区别进行研究,发现在ABAQUS软件下两种运动施加给轮胎的力不一样,会影响到轮胎的力学特性。路面侧倾经过解算提取出真实的轮胎力学特性与轮胎侧倾的轮胎力学特性对比,两者侧向力几乎一致,从而得知两种运动实现的只是一种轮胎试验工况。为加强对轮胎有限元模型的运用,对轮胎有限元模型的预测能力进行了研究,在经过验证的轮胎有限元模型的基础上,通过小载荷轮胎稳态侧偏的力学特性拟合得到在大载荷下的轮胎力学特性,进行虚拟试验与试验数据对比,验证该模型的预测能力,得出在一定范围轮胎有限元模型的具有良好的预测能力。实际常常需要在不同胎压下的轮胎力学特性来用于整车匹配,最后运用有限元模型取代了试验仿真在不同胎压下的轮胎稳态侧偏力学特性,参数辨识得到轮胎UniTire模型,使得从轮胎设计参数获得轮胎的力学特性得以实现。