你用得着的轮胎模型.docx

1、你用得着的轮胎模型$-MDI_HEADERMDI_HEADER FILE_TYPE = tir FILE_VERSION = 2.0 FILE_FORMAT = ASCII(COMMENTS)comment_stringTire - XXXXXXPressure - XXXXXXTest Date - XXXXXXTest tireNew File Format v2.1$-unitsUNITS LENGTH = meter FORCE = newton ANGLE = rad MASS = kg TIME = sec$-modelMODEL! use mode 1 2 3 ! -! rela

2、xation lengths X ! smoothing X ! PROPERTY_FILE_FORMAT = UATIRE FUNCTION_NAME =TYR914 USER_SUB_ID = 914 USE_MODE = 2$-dimensionDIMENSION UNLOADED_RADIUS = 0.361 WIDTH = 0.195 ASPECT_RATIO = 0.55$-parameterPARAMETER VERTICAL_STIFFNESS = 380000 VERTICAL_DAMPING = 50 ROLLING_RESISTANCE = 0.015 CSLIP = 8

3、0000 CALPHA = 60000 CGAMMA = 3000 UMIN = 0.8 UMAX = 1.1 REL_LEN_LON = 0.6 REL_LEN_LAT = 0.5$-shapeSHAPEradial width 1.0 0.0 1.0 0.2 1.0 0.4 1.0 0.6 1.0 0.8 0.9 1.0使用魔术公式的轮胎模型使用魔术公式的轮胎模型主要有Pacejka 89、Pacejka 94、MF-Tyre、MF-Swift四种。Pacejka 89和94轮胎模型Pacejka 89 和94轮胎模型是以魔术公式主要提出者H. B. Pacejka教授命名的，根据其发布的

4、年限命名。目前有两种直接被ADAMS引用。魔术公式是用三角函数的组合公式拟合轮胎试验数据，用一套形式相同的公式就可以完整地表达轮胎的纵向力Fx、侧向力Fy、回正力矩Mz、翻转力矩Mx、阻力矩My以及纵向力、侧向力的联合作用工况，故称为“魔术公式”。魔术公式的一般表达式为：式中Y(x)可以是侧向力，也可以是回正力矩或者纵向力，自变量x可以在不同的情况下分别表示轮胎的侧偏角或纵向滑移率，式中的系数B、C、D依次由轮胎的垂直载荷和外倾角来确定。Pacejka 89轮胎模型认为轮胎在垂直、侧向方向上是线性的、阻尼为常量，这在侧向加速度常见范围0.4g，侧偏角5的情景下对常规轮胎具有很高的拟合精度。此外

5、，由于魔术公式基于试验数据，除在试验范围的高精度外，甚至在极限值以外一定程度仍可使用，可以对有限工况进行外推且具有较好的置信度。魔术公式正在成为工业标准，即轮胎制造商向整车厂提供魔术公式系数表示的轮胎数据，而不再是表格或图形。基于魔术公式的轮胎模型还有较好的健壮性，如果没有某一轮胎的试验数据，而使用同类轮胎数据替代仍可取得很好的效果。图 基于魔术公式的轮胎模型的输入和输出变量Pacejka 89轮胎力与力矩的计算轮胎纵向力计算公式为：其中X1为纵向力组合自变量：X1=(+Sh)，为纵向滑移率（负值出现在制动态，-100表示车轮抱死）C曲线形状因子，纵向力计算时取B0值：C = B0D巅因子，表

6、示曲线的最大值： BCD纵向力零点处的纵向刚度： B 刚度因子：B=BCD/(CD)Sh曲线的水平方向漂移： Sv曲线的垂直方向漂移：Sv=0E曲线曲率因子，表示曲线最大值附近的形状： 图 轮胎属性文件中的纵向力计算系数数据块图 Pacejka 89轮胎纵向力示例轮胎侧向力计算公式为：此时的X1为侧向力计算组合自变量：X1=(+Sh)，为侧偏角C曲线形状因子，侧向力计算时取A0值：C = A0D巅因子，表示曲线的最大值： BCD侧向力零点处的侧向刚度： B 刚度因子：B=BCD/(CD)Sh曲线的水平方向漂移： Sv曲线的垂直方向漂移： E曲线曲率因子，表示曲线最大值附近的形状： 图 轮胎属性

7、文件中的侧向力计算系数数据块图 Pacejka 89轮胎纵向力示例轮胎回正力矩计算公式为：此时的X1为回正力矩计算组合自变量：X1=(+Sh)，为侧偏角C曲线形状因子，回正力矩计算时取C0值：C = C0D巅因子，表示曲线的最大值： BCD回正力矩零点处的扭转刚度： B 刚度因子：B=BCD/(CD)Sh曲线的水平方向漂移： Sv曲线的垂直方向漂移： E曲线曲率因子，表示曲线最大值附近的形状： 图 轮胎属性文件中的回正力矩计算系数数据块图 Pacejka 89轮胎回正力矩示例侧偏刚度（Lateral Stiffness）侧偏刚度在Pacejka 89和94轮胎模型中假定是一个常量，在轮胎属性文

8、件的参数PARAMETER数据段中通过LATERAL_STIFFNESS语句设定。侧向形变De：DeFy /LATERAL_STIFFNESS；翻转力矩：Mx -Fz De；纵向力和侧偏角联合作用的回正力矩Mz；MZ = MZ,MF + FxDe ，这里MZ,MF为魔术公式计算所得的回正力矩。滚动阻力（Rolling resistance）滚动阻力系数RR同样是在轮胎属性文件中规定的具体值，滚动阻力矩My：My = Fz ReRR这里：Re为轮胎的滚动半径；RR为滚动阻力系数；Fz垂直载荷（kN）。平滑过渡（Smoothing）是否使用平滑过渡也在轮胎属性文件中规定： USE_MODE = 1

9、 或 2：关闭平滑过渡 USE_MODE = 3 或 4：使用平滑过渡轮胎属性文件TR_rear_pac89.tir全文（示例整车模型MDI_Demo_Vehicle.asy使用的）：$-MDI_HEADERMDI_HEADER FILE_TYPE = tir FILE_VERSION = 2.0 FILE_FORMAT = ASCII(COMMENTS)comment_stringTire - XXXXXXPressure - XXXXXXTest Date - XXXXXXTest tireNew File Format v2.1$-UNITSUNITS LENGTH = mm FORCE

10、 = newton ANGLE = radians MASS = kg TIME = sec$-MODELMODEL! use mode 1 2 3 4! -! smoothing X X! combined X X! PROPERTY_FILE_FORMAT = PAC89 轮胎模型关键词 FUNCTION_NAME = TYR900 解算器函数 USE_MODE = 4.0 平滑过渡模式$-DIMENSIONDIMENSION UNLOADED_RADIUS = 340.6 轮胎自由半径 WIDTH = 255.0 轮胎宽度 ASPECT_RATIO = 0.35 高宽比$-PARAMET

11、ERPARAMETER VERTICAL_STIFFNESS = 310.0 纵向刚度系数 VERTICAL_DAMPING = 3.1 纵向阻尼系数 LATERAL_STIFFNESS = 190.0 侧偏刚度 ROLLING_RESISTANCE = 0.0 滚动阻力系数$-LATERAL_COEFFICIENTSLATERAL_COEFFICIENTS a0 = 1.65000 a1 = -34.0 a2 = 1250.00 a3 = 3036.00 a4 = 12.80 a5 = 0.00501 a6 = -0.02103 a7 = 0.77394 a8 = 0.0022890 a9

12、= 0.013442 a10 = 0.003709 a11 = 19.1656 a12 = 1.21356 a13 = 6.26206$-longitudinalLONGITUDINAL_COEFFICIENTS b0 = 2.37272 b1 = -9.46000 b2 = 1490.00 b3 = 130.000 b4 = 276.000 b5 = 0.08860 b6 = 0.00402 b7 = -0.06150 b8 = 1.20000 b9 = 0.02990 b10 = -0.17600$-aligningALIGNING_COEFFICIENTS c0 = 2.34000 c1 = 1.4950 c2 = 6.416654 c3 = -3.57403 c4 = -0.087737 c5 = 0.098410 c6 = 0.0027699 c7 = -0.0001151 c8 = 0.1000 c9 = -1.33329 c10 = 0.025501 c11 = -0.02357 c12 = 0.03027 c13 = -0.0647 c14 = 0.0211329 c15 = 0.89469 c16 = -0.099443 c17 = -3.336941注意：属性文件中的单位数据块UNITS不用于魔术公式的系数a,b,c。