子午线轮胎模态特性影响因素的研究

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轮胎的振动特性的好坏直接影响整车噪声、乘坐舒适性、操纵稳定性。目前,汽车主机厂越来越重视轮胎的振动特性。我们主要是通过测试轮胎不同激励下的模态特性(固有频率和阻尼比)来表征轮胎的振动特性,而模态分析是研究轮胎动力学特性的有力手段。模态分析分为计算模态分析和实验系统模态分析,计算模态分析是仿真模拟计算自由状态下轮胎的固有频率和阻尼比,而轮胎在实际应用中的工况是多样化的,通过实验系统模态分析可以测试轮胎在自由状态、固定状态、负荷加载状态下的固有频率和阻尼比。由于工况的多样化,轮胎结构复杂性,影响轮胎模态特性的因素有很多,不仅有轮胎结构产生的影响,还有在实验过程中条件设置对测试结果的影响。因此,有必要系统化的将轮胎模态特性因素进行研究与分析,为配套轮胎提供设计依据。本文首先总结了国内外轮胎模态实验系统应用现状,识别出约束条件、环境温度、软件模块设置、轮胎气压、使用轮辋,以及轮胎本身结构等影响因素。测试时,三种不同约束状态下,其固有频率有一定的差异,自由状态和固定约束状态的振型图相同;软件功能设置对固有频率影响不大,但是力锤灵敏度和频域函数(MIF函数)的设置有利于进行数据分析;外部介质如环境温度、轮辋材质、轮胎气压也对固有频率产生贡献;改变轮胎结构的不同部位,对固有频率的影响程度不同。通过对影响因素的系统探讨分析,为轮胎固有频率的研究和测试提供了有利手段。
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