(19)国家知识产权局
(12)发明 专利申请
(10)申请公布号
(43)申请公布日
(21)申请 号 202211323875.6
(22)申请日 2022.10.27
(71)申请人 重庆长安汽车股份有限公司
地址 400023 重庆市江北区建新 东路260号
(72)发明人 许欣尉 李红丽
(74)专利代理 机构 重庆华科专利事务所 5 0123
专利代理师 张莉
(51)Int.Cl.
G06F 30/23(2020.01)
G06F 30/17(2020.01)
G06F 119/14(2020.01)
(54)发明名称
一种轮胎模型的建模方法及存 储介质
(57)摘要
本发明涉及一种轮胎模型的建模方法及存
储介质。 轮胎模型的建模方法为: 获取充气状态
下轮胎和轮辋 装配的横截面图, 以及轮胎各层结
构, 然后建立基础轮胎模型; 获取轮胎六分力测
试曲线; 在建模 软件中设置与六分力测试一致的
工况, 获得基础轮胎模型的六分力仿真曲线; 将
仿真曲线与测试曲线进行对 标, 调整基础轮胎模
型的参数直至各工况下的仿真曲线与测试曲线
的误差小于设定值; 将基础轮胎模型线性化为
NVH分析用轮胎模型。 本发明的一种计算机可读
存储介质, 其上存储有计算机程序, 该程序被处
理器执行时实现所述轮胎模型的建模 方法。 本发
明能使仿真工程师能快速地建立轮胎模型, 并将
其模型有效地用于路面不平度激励引起的整车
振动和噪声虚拟仿真中。
权利要求书1页 说明书5页 附图7页
CN 115510723 A
2022.12.23
CN 115510723 A
1.一种轮胎模型的建模方法, 其特 征在于, 包括以下步骤:
S1、 获取在充气状态下轮胎和轮辋装配的横截面图, 以及轮胎各层结构, 根据横截面图
和轮胎各层结构在轮胎建模软件中建立基础轮胎模型;
S2、 获取轮胎六分力测试曲线;
S3、 在轮胎建模软件中设置与六分力测试一致的工况, 以获得基础轮胎模型的六分力
仿真曲线;
S4、 将六分力仿真曲线与轮胎六分力测试曲线进行对标, 调整基础轮胎模型的参数直
至各工况 下的六分力仿真曲线与轮胎六分力测试曲线的误差小于设定值;
S5、 将基础轮胎模型线性 化为整车NVH分析用轮胎模型。
2.根据权利要求1所述的轮胎模型的建模方法, 其特征在于, 所述轮胎 各层结构包括胎
面、 冠带层、 第一带束层、 第二带束层、 胎体帘 布层和内衬层。
3.根据权利要求2所述的轮胎模型的建模方法, 其特征在于, 所述S1中, 具体为: 获取在
充气状态下轮胎和轮辋装配的横截面图, 以及轮胎各层结构, 根据横截面图和轮胎各层结
构在轮胎建模软件ITWM CDTire PI中建立基础轮胎模型, 并在ITWM CDTire PI软件中输入
轮胎和轮辋的基本参数信息和轮胎各层材 料参数的初始值。
4.根据权利要求3所述的轮胎模型的建模方法, 其特征在于, 所述轮胎和轮辋的基本参
数信息包括标准胎压、 高宽比、 轮胎宽度、 整备状态轮荷、 轮胎质量、 轮胎转动惯量、 轮辋直
径、 轮辋宽度、 轮辋质量和轮辋惯量。
5.根据权利要求3所述的轮胎模型的建模方法, 其特征在于, 所述轮胎 各层材料参数包
括各层的刚度、 质量、 阻尼系数及对应的空间分布。
6.根据权利要求5所述的轮胎模型的建模方法, 其特征在于, 所述S2中, 轮胎六分力测
试曲线包括纵向刚度、 垂直刚度、 侧向刚度、 纵向滑 移、 侧向滑 移和动态过楔形块测试曲线。
7.根据权利要求6所述的轮胎模型的建模方法, 其特征在于, 所述S4中, 调整基础轮胎
模型的参数包括调整轮胎各层材料参数的初始 值, 其中, 纵向刚度对应调整胶料的模量; 垂
直刚度和侧向刚度对应调整胎体帘布层的刚度; 纵向滑移和侧向滑移对应调整胎面的x和y
向剪切模量; 动态过楔形块对应调整胎壁和胎圈的质量分布。
8.根据权利要求1所述的轮胎模型的建模方法, 其特征在于, 所述S4中, 六分力仿真曲
线与轮胎六分力测试曲线的误差小于 5%。
9.根据权利要求1所述的轮胎模型的建模方法, 其特征在于, 所述S5 中, 具体为: 将调整
完的基础轮胎模型的所有参数导入Hypermesh的NVHD模块中进行线性化, 线性化后轮胎模
型以h3d格式参与整车NVH分析。
10.一种计算机可读存储介质, 其上存储有计算机程序, 其特征在于, 该程序被处理器
执行时实现如权利要求1至 权利要求9任一所述的轮胎模型的建模方法。权 利 要 求 书 1/1 页
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2一种轮胎模型的建模方 法及存储介质
技术领域
[0001]本发明涉及汽车NVH性能技术领域, 具体涉及一种轮胎模型的建模方法及存储介
质。
背景技术
[0002]汽车在非光滑的路面上行驶时, 路面特征与轮胎相互作用 后产生激励, 之后通过
轮胎传递到车体结构上, 导致车体结构振动, 并进一步压迫声腔, 产生噪声。 轮胎作为路面
激励传递到轮心的唯一途径, 其隔振性能很大程度上影响了整车的NVH性能。 在仿真领域
中, 考虑路面特征产生的激励对整车NVH性能的影响时, 就需要对轮胎进行准确的建模, 以
完整反映路面激励经过轮胎之后发生的变化。 轮胎本身的结构较为复杂, 因此通过传统方
法进行详细有限元建模, 不仅模型复杂度高、 建模难度高, 而且计算时间长。 此外, 考虑到轮
胎实际工作状态下是充气的、 承载的和接地的, 因此, 传统详细 有限元模型难以满足分析需
求。
[0003]工程实践中, 部分整车企业采用刚性轮胎进行整车分析, 该种模型无法考虑轮胎
与路面激励的耦合, 得到的整车结果无法真实反映实车问题。 目前, 也有部分企业绕过轮
胎, 直接考虑通过轮心加载载荷 谱的方式模拟整 车路面激励下的NVH性能。 这种技术路线虽
然精度较高, 且易于操作, 但在产品开发前期无法实现对整车NVH性能的预测 和辅助设计。
[0004]对于满足在产品开发前期 开展整车NVH分析。 目前行业中, 普遍使用在ABAQUS软件
中建立有限元轮胎模型。 例如CN104090995 A中公开的一种ABAQUS轮胎模型中rebar单元网
格的自动生 成方法。 该方法是在ABAQUS模型基础上进行缩减, 线性化为可用于NASTRA N软件
实现振动噪声仿 真计算的模态轮胎。 该方法涉及到一系列的材料参数, 由于可能涉及 商密,
因此一般 很难获取或代价较高。
发明内容
[0005]本发明的目的在于提供一种轮胎模型的建模方法及存储介质, 使仿真工程师能快
速地建立轮胎模型, 并将其模型有效地用于路面不平度激励引起的整 车振动和噪声虚拟仿
真中。
[0006]为了实现上述目的, 本发明采用的技 术方案如下:
[0007]一种轮胎模型的建模方法, 包括以下步骤:
[0008]S1、 获取在充气状态下轮胎和轮辋装配的横截面图, 以及 轮胎各层结构, 根据横截
面图和轮胎各层结构在轮胎建模软件中建立基础轮胎模型;
[0009]S2、 获取轮胎六分力测试曲线;
[0010]S3、 在轮胎建模软件中设置与六分力测试一致的工况, 以获得基础轮胎模型的六
分力仿真曲线;
[0011]S4、 将六分力仿真曲线与轮胎六分力测试曲线进行对标, 调整基础轮胎模型的参
数直至各工况 下的六分力仿真曲线与轮胎六分力测试曲线的误差小于设定值;说 明 书 1/5 页
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专利 一种轮胎模型的建模方法及存储介质
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