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99-2-20 杨卫民 北京化工大学 教授 青岛科技大学 特聘教授 国内汽车力学研究进展 资料来源：汽车动态模拟国家重点实验室 轮胎特性与建模仿真 研究背景 轮胎运动力学建模理论研究的进展 三. 充分满足边界条件的半经验模型 四. 非稳态理论建模的进展 五. 轮胎侧倾模型 六. 摩擦特性研究的新结果 一. 研究背景 JLU大型研发用驾驶模拟器 自行设计、开发、集成，成功研制了中国首台大规模开发型汽车驾驶模拟器 国家验收时，专家组评价为中国首创、亚洲第一、世界先进水平 研制经费审计为人民币2380万元，仅为国外同规模汽车模拟器的十分之一 实用开发型汽车驾驶模拟器的研制 采用中国首台开发型驾驶模拟器的核心关键技术 独立自主研制了低成本的实用开发型驾驶模拟器 新一代的仿真系统仿真周期从10ms降为1ms，显著提高了仿真精度 成果已经转让到湖南大学 实用开发型汽车驾驶模拟器的技术创新 攻克从液压缸长度逆向求解运动平台位置的大非线性高速求解算法，从而实现了图像投影系统与运动平台分离 攻克NT平台的实时硬软件技术，代替专用实时计算机系统 上述技术进步显著降低成本(200-300万元) 　硬件在环仿真——汽车底盘动力学控制试验台  平板式多功能轮胎特性试验台的研制 投资134万元自主设计开发 在冰面试验、动态加载测试等方面具有创新性 六自由度运动,六分力测定 其功能和技术指标目前都超过国内同类试验台 统一表达压力分布函数?(u), 提出四参数通用压力分布表达式: 描述不同结构 载荷 气压 滚阻下压力分布 ? 各种力的无量纲统一理论和对称表达 各向摩擦系数不等条件下的统一表达: 导出方向摩擦系数与各向滑移率的关系 力特性:只取决于压力分布函数?(u) 力臂特性:只取决于压力分布函数?(u) 三. 提出充分满足边界条件的半经验模型 统一e指数力模型(“USES Model ”) 两参数 “USES ”力模型: 又由 得 E2与E1的理论关系,使模型参数进一步减到一个: 统一e指数回正力臂模型(“USES Model ” ) ? 理论上发现了大大节省实验的可能性--- 任意工况下的回正力臂的统一表达: 四. 非稳态理论建模的进展 五. 提出轮胎侧倾新模型 侧倾下Fy与Mz计算方法 局部胎体侧倾模型概念 侧倾与转偏模型的一致性 侧倾时摩擦系数与回正 力臂的变化 非稳态侧傾侧偏与转偏联合模型(一阶近似) 非稳态侧傾侧偏与转偏联合模型(一阶近似) 六. 摩擦特性研究的新结果 全天候摩擦特性实验台研制 发现印迹摩擦非均匀性规律 实验结果(干水泥路) 试验结果与Savkoor Model Background TNO tire test data UniTire shows higher accuracy than Magic Formula Comparison of deviation between UniTire and MF for V=60 kph combined 发现De变化规律 提出摩擦系数分布非均匀建模理论 发现Fy, Mz 随速度的变化规律 UniTire与Magic Formula 的比较 GM 认为:“主要两家” GM RD Center争取推广UniTire 用$34,000请TNO做试验 比较结果决定第四课题 Magic Formula 的基本公式 M.F.侧向力 M.F.回正力臂 Cornering and braking (96 test runs) Combined slip conditions Pure braking (24 test runs) Pure cornering (36 test runs) Pure slip conditions 0 - 100% (locked wheel) longitudinal slip 3, 60 kph 2 test speeds -10°, -5°, 0°, 5° camber angle -2°, 2°, 5°, 8° slip angle 2000N, 4000N, 6000N 3 vertical loads 3, 60 kph 2 test speeds 0 - 100% (locked wheel) longitudinal slip -10°, -5°, 0°, 5° camber angle 0° no