(19)中华 人民共和国 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 202111613556.4 (22)申请日 2021.12.27 (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 (72)发明人 王剑波　崔志博　郭磊磊　胡德斌　 刘芳　李进　王毅　 (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 代理人 柯奇君 (51)Int.Cl. G06F 30/23(2020.01) G06F 119/14(2020.01) (54)发明名称 一种接地压力均匀分布对轮胎滚动阻力贡 献的预测方法、 设备和程序 (57)摘要 本发明涉及轮胎计算机智能设计技术领域， 尤其涉及一种预测接地压力均匀分布对轮胎滚 动阻力贡献的分析方法、 设备和计算机程序。 本 发明通过计算过程即可获得计算接地压力分布 对轮胎滚动阻力的影响， 通过a值的大小即可判 断是否进行接地压力分布的调整， 即如果希望降 低滚动阻力8% （大于 7%） ， 则调整接地压力分布无 法达到预期， 如果希望降低滚动阻力5% （小于 7%） ， 通过调整接地压力分布则可能实现目标。 本 申请专利可为降低轮胎滚动阻力提供方向性指 导。 权利要求书2页 说明书9页 附图11页 CN 114201902 A 2022.03.18 CN 114201902 A 1.一种预测接地压力均匀分布对轮胎滚动阻力贡献的分析方法， 其特征在于， 该方法 包括以下的步骤： 1)建立轮胎有限元模型， 进行二维轴对称充气分析： 对轮胎的设计图纸进行网格划分， 赋予材料属性， 在轮胎内部边界层施加额定的充气压力， 进行充气分析； 2)在充气分析的基础上， 使二维轴对称模型旋转一周， 生成轮胎三维模型， 在距离轮胎 表面1mm的位置放置刚性平直路面， 固定轮胎轮辋， 对刚性路面施加额定载荷W， 进 行轮胎负 载分析， 输出 各部位的应力值和应 变值， 输出接地压力； 3)提取步骤2)分析中轮胎胎面与路面接触的节点， 即接地压力不为零值的节点， 获得 接触节点数N， 卸载轮胎载荷， 对提取 出的每个节点施加集中载荷， 载荷大小W N为： 输出各部位的应力值和应 变值； 4)利用程序分别提取步骤2)和步骤3)中的轮胎一周处于相同位置不同角度的单元真 实应力和应变值分别记作ζ值和 ε值， 以轮胎周向角度为x值， x以弧度为单位， 利用400阶三 角级数对ζ， ε值进行拟合： 5)利用拟合后的参数数据分别计算步骤2)和步骤3)中轮胎胶材料单元的在不同方向 应力下的能量损耗密度eij， tan δ 值 为橡胶材 料的损耗 正切， 将6个应力下的能量损耗密度相加， 再乘以单 元的体积Vel， 即为单元m的能量损耗 Wm： 将轮胎所有橡胶材料单元的能量损耗相加即为整个轮胎的能量损耗， 再将轮胎的能量 损耗除以轮胎的滚动周长即为滚动阻力R： 6)根据步骤5)的计算方法， 计算获得步骤2)中轮胎的滚动阻力为R2， 步骤3)中轮胎的滚 动阻力为R3， R3即为接地压力均匀分布时轮胎的滚动阻力， R2‑R3即均匀接地压力分布对轮 胎滚动阻力的影响， 采用下式计算接地压力分布对轮胎滚动阻力的影响的占比a， 权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 114201902 A 2通过a值的大小即可判断是否进行调整轮胎接地压力分布以此来降低滚动阻力。 2.根据权利要求1所述的一种预测接地压力均匀分布对轮胎滚动阻力贡献的分析方 法， 其特征在于， 步骤1)中对轮胎材料分布图进行网格划分， 划分为三角形或四边形单元， 骨架材料划分为2 节点一维单元， 并对各部件材 料赋予材料属性建立轮胎有限元模型。 3.根据权利要求1所述的一种预测接地压力均匀分布对轮胎滚动阻力贡献的分析方 法， 其特征在于， 步骤1)中给轮胎内衬层内表面施加0.25MPa气压， 利用Abaqus软件进行充 气分析。 4.根据权利要求1所述的一种预测接地压力均匀分布对轮胎滚动阻力贡献的分析方 法， 其特征在于， 步骤2)中在步骤1)二维充气分析的基础上， 将轮胎断面旋转360度， 并在周 向进行断面划分， 将一周分为110个断面， 将 轮胎轮辋固定， 给路面施加额定载荷， 使路面向 轮辋方向移动， 进行负载分析， 计算完成后， 输出 所有橡胶材 料单元的应力应 变值。 5.根据权利要求1所述的一种预测接地压力均匀分布对轮胎滚动阻力贡献的分析方 法， 其特征在于， 步骤3)中输出各部位的应力值包括6个应力分量， 应变值包括6个应变分 量。 6.根据权利要求1所述的一种预测接地压力均匀分布对轮胎滚动阻力贡献的分析方 法， 其特征在于， 步骤4)中利用python程序分别提取步骤2)和步骤3)中中的轮胎一周处于 相同位置不同角度的单元真实应力S11， S22， S33， S12， S13， S23和应变值LE11、 LE  22、 LE  33、 LE 12、 LE 13、 LE 23， 分别记作 ζ 值和 ε。 7.权利要求1 ‑6任意一项权利要求所述方法用于降低轮胎滚动阻力中的应用。 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的步 骤。 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的步骤。 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的步骤。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 114201902 A 3