[01134137]轮胎-路面复杂耦合力学特性的测试技术及应用

汽车的运动依赖于轮胎与路面间的相互作用力,现代汽车的开发需要测量轮胎的力学特性,但因轮胎结构的复杂性、轮胎运动的复杂性及路面状态的复杂性,轮胎-路面耦合力学特性的精确测试成为汽车工程技术领域的一个难题。在已有研究基础上,课题组针对这一难题经过多年不懈努力,形成了整套的轮胎-路面复杂耦合稳态、瞬态及动态力学特性测试应用技术体系,包括： （1）运动解耦的稳态特性测试技术：提出了轮胎侧偏侧倾复合特性测试中接地印迹中心恒定不变的高精度轮胎复合滑移运动控制原理,提高了测试中轮胎复杂运动的控制精度并完全消除了因轮胎接地印迹中心改变导致的侧偏与侧倾不期望的耦合运动,为高精度轮胎复合滑移特性测试提供了方法保证,发明了系列测试装置并获得推广应用。 （2）复杂工况的瞬态特性测试技术：开发了胎体耦合刚度试验机,实现了轮胎不同侧倾角下侧向力、纵向力及回正力矩耦合加载时胎体刚度的测试,为轮胎复合滑移瞬态力学特性研究提供支持;发明了爆胎轮胎瞬态力学特性测试方法与装置,在低速试验台上实现了轮胎高速爆胎时空间域瞬态特性的测试。 （3）不平路面的动态特性测试技术：设计了转鼓式轮胎高速复合工况力学特性测试装备,发明了利用转鼓存储的能量实现全速度范围轮胎力学特性的试验方法,提出了消除内转鼓路面变形的平衡负载装置及控制方法,在国内率先研制了轮胎高频动特性试验机,实现了不平路面激励下轮胎动态六分力特性的精确测试。 授权发明专利8项,申请中发明专利12项,授权实用新型专利3项,发表学术论文32篇。 与美国MTS Flat-Trac轮胎试验机相比,项目发明具有更高的轮胎复合滑移特性测试精度。与德国亚琛工业大学fka设备相比,本项目高刚度无间隙轮胎高频动特性试验机能得到更高质量的测试数据。 项目技术在长安汽车、长城汽车、上汽通用五菱汽车公司的畅销车型开发中获得了验证与应用,近3年累计新增利润6.98亿元、新增税收6.45亿元、节支1802.8万元。国内其它汽车企业也应用了项目成果,近3年仅节支一汽集团技术中心就有2230万元、吉利汽车有500万元、华晨汽车有884万元。依托项目技术吉林大学建成了国内唯一的轮胎动力学测试研究基地,已具备面向汽车行业提供轮胎-路面复杂耦合力学特性测试服务的技术能力,近2年完成企业委托的开发服务项目23项,显著提升了汽车企业的自主创新能力。 项目在轮胎-路面复杂耦合稳态、瞬态及动态力学特性测试技术中获得了一系列创新性发明专利,形成了完整的具有自主知识产权的轮胎力学特性测试技术体系,关键技术优于国外,为进一步全面形成我国汽车自主开发技术提供了坚实的支撑。