(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 202211128938.2 (22)申请日 2022.09.16 (71)申请人 中策橡胶集团股份有限公司 地址 310018 浙江省杭州市钱塘区1号大街 1号 申请人 杭州海潮橡胶有限公司 (72)发明人 朱振华　夏丹华　杨通　吕剑　 杨文豪　王建中　金兴　张文清　 黄明新　刘超　 (74)专利代理 机构 杭州恒翌专利代理事务所 (特殊普通 合伙) 33298 专利代理师 王从友 (51)Int.Cl. G06F 30/23(2020.01) G06F 119/14(2020.01) (54)发明名称 一种轮刚性仿真方法、 应用、 设备和计算机 程序产品 (57)摘要 本发明涉及轮仿 真设计技术领域， 尤其涉及 一种轮刚性仿真方法、 应用、 设备和计算机程序 产品。 本发明提供了一种轮胎刚性仿真方法， 该 方法包括选定基准胎、 对基准胎进行材料分布图 绘制、 有限元前处理、 二维充气和三维加载建模 分析、 刚性仿真建模分析， 并将刚性仿真结果与 基准胎实测结果进行对标， 校准刚性仿真模型， 达到高精度和高效率仿真轮胎刚性的目的。 权利要求书2页 说明书5页 附图6页 CN 115422806 A 2022.12.02 CN 115422806 A 1.一种轮 刚性仿真方法， 该方法包括以下的步骤： 1） 选定基准胎； 2） 基准胎加载分析建 模； 3） 基准胎刚性仿真 建模； 其特 征在于， 步骤3） 基准胎刚性仿真 建模包括以下的步骤： 3.1） 赋予初始轮胎与路面之间的摩擦系数 μ0 根据基准胎实测结果， 纵向或横向刚性仿真计算模型参数中的轮胎与路面摩擦系数 μ0= 最大纵向力或最大横向力/测试负荷， 对于扭转刚性， 赋予一个初始摩擦系数 μ0=0.5； 3.2） 赋予初始轮胎与路面之间的 的γi0或Ff0参数 在刚性仿真模型 中采用定义轮胎与路面滑移的参数elastic  slip或slip  tolerance， elastic slip用γi表示， slip  tolerance用Ff表示， 赋予一个初始的elastic  slip参数为 γi0， slip tolerance参数为Ff0； 3.3） 刚性仿真 分析步设定 将轮辋固定及施加的载荷固定， 通过移动路面或旋转路面计算得到路面反力或反力 矩， 根据实测结果， 假设刚性曲线中用于计算的位移或旋转角度区间为[a， b]， 路面最大位 移或旋转角度为L， 则对刚性计算分三步实现， 第一步路面位移或旋转角度为[ 0， a*0.8]， 第 二步路面位移或旋转角度为[a*0.8， b*1.2]， 第三步路面位移或旋转角度为[b*1.2， L]， 其 中纵向或横向为长度单位mm， 扭转刚度单位为角度单位rad， 第二步中设置最大增量步长和 最大增量 步数， 从而计算得到更多的点， 满足精度要求； 3.4） 确定轮胎与路面之间的摩擦系数 μ 如果计算得到最大的路面反力或反力矩大于实测结果， 则修改摩擦系数为μ， 其中μ＜ μ0， 否则取 μ＞ μ0， 如果摩擦系数为 μ时仿真结果与实测更接近， 则将 μ作为新的基准值， 即 μ0= μ， 调整 μ值 直到满足精度要求， 从而最终确定摩擦系数 μ； 3.5） 确定轮胎与路面之间的γi或Ff参数 如果刚性计算结果大于实测结果， 则修改γi0为γi或Ff0为Ff， 其中γi＞γi0或Ff＞Ff0， 否则取γi＜γi0或Ff＜Ff0， 如果此时仿真结果与实测更接近， 将γi或Ff作为新的基 准值， 即 γi0=γi或Ff0= Ff， 调整γi或Ff直到满足精度要求， 从而最终确定γi或Ff。 2.根据权利要求1所述的一种轮刚性仿真方法， 其特征在于， 轮胎刚性包括纵向刚性、 横向刚性和扭转刚性中的一种或多种； 纵向刚性和横向刚性实测采用刚性测试国家标准 GB/T 23663‑2020中的方法B进行， 该方法提取纵向力 ‑纵向位移中测试负荷的30% ‑60%的纵 向力和纵向位移数据段， 或提取横向力 ‑横向位移中测试负荷的30% ‑60%的横向力和横向位 移数据段， 进 行线性最小二乘法拟合， 直线斜率即为 纵向刚性或横向刚性； 扭转刚性采用自 定义方法进行数据处理， 提取扭矩 ‑扭转角度中最大扭矩的30% ‑50%的扭矩 ‑扭转角度数据 段， 进行线性 最小二乘法拟合， 直线斜 率即为扭转刚性。 3.根据权利要求1所述的一种轮刚性仿真方法， 其特征在于， 步骤1） 中， 所选基准胎要 求有刚性实测结果， 其类型、 规格大小与待测轮胎相同或相 近， 胎面胶料材料性能 （如弹性 模量、 损耗因子等） 相同或接 近。 4.根据权利要求3所述的一种轮胎刚性仿真方法， 其特征在于， 基准胎的测试条件和仿 真的边界条件 （如负荷、 气压等） 相同或相近 。 5.根据权利要求1所述的一种轮刚性仿真方法， 其特征在于， 步骤2） 包括以下步骤： 2.1） 绘制材料分布图； 2.2） 有限元前处理； 2.3） 二维充气仿真建模； 2.4） 三维加载仿真建 模。权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 115422806 A 26.根据权利要求1所述的一种轮刚性仿真方法， 其特征在于， 步骤2） 采用AutoCAD对其 绘制材料分布图， 导出为dxf文件， 导入Hypermesh软件进行网格划分， 划分完毕导出inp文 件， 再导入ABAQUS/CAE软件进行二维充气建模分析， 带纵沟， 充气气压230kPa， 橡胶材料采 用yeoh模型， 骨架材料采用rebar模型， 通过SYMMETRIC  MODEL GENERATION  功能生成三维 模型， 沿圆周方向等分生成6 0个断面， 计算采用ABAQUS/Standard求 解器。 7.权利要求1 ‑6任意一项权利要求所述的一种轮刚性仿真方法应用于轮胎刚性仿真分 析。 8.一种计算机设备， 包括存储器、 处理器及存储在存储器上的计算机程序， 其特征在 于， 所述处 理器执行所述计算机程序以实现权利要求1 ‑6任意一项权利要求所述方法。 9.一种计算机可读存储介质， 其上存储有计算机程序或指令， 其特征在于， 该计算机程 序或指令被处 理器执行时实现权利要求1 ‑6任意一项权利要求所述方法。 10.一种计算机程序产品， 包括计算机程序或指令， 其特征在于， 该计算机程序或指令 被处理器执行时实现权利要求1 ‑6任意一项权利要求所述方法。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 115422806 A 3