輪胎模型
關注創建者：歡樂多??π 創建時間：2020-09-28
輪胎模型的視頻教程
基于hypermesh的【整車模型搭建3】——行駛系-輪胎（附k文件）
1 注意：為了方便同學們學習，“【整車模型搭建】系列課程”按照章節拆分，已經購買系列課程的同學請勿重復購買！系列課程鏈接：https://www.yqgqt.org.cn/college/video/c11561 2 課程介紹：輪胎由胎面、胎側、輪輞、輪轂、轉向節、剎車盤和制動鉗等部分組成。
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VI-grade“零物理樣車峰會”
Dino Berki：FTIRE: 柔性環輪胎模型，實時全輪胎動力學 申震：蔚來汽車基于駕駛模擬器的開發與運用 Holger Schulz：令人啟發的視覺與共享解決方案 薛志祥，Juan Manuel Leyva：如何實現頂級性能，同時減少開發時間和成本: 運用駕駛模擬器開發奇瑞EOX平臺 畢博威：駕駛模擬器開放式軟件架構體系和應用 Flavio Farroni：從物理輪胎到數字孿生:
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積水路面行駛水花濺射分析
背景介紹 ????輪胎是影響汽車操縱動力學特性最重要的零部件之一,在降雨、降雪天氣等路面附著狀況較差時,不同的胎面紋理將在積水路面產生不同的效果。仿真中通過建立輪胎、水體以及路面的幾何模型，基于CEL方法構建了水體的本構模型，研究了胎面紋理對路面水體的影響效果，為相關分析做了一點點基礎。
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輪胎模型的實例教程
摘 要：以23.5R25全鋼工程子午線輪胎為例，介紹一種基于UG軟件的輪胎三維模型設計方法。UG軟件具有比較強大的曲面造型和實體造型功能，通過一些常用的特征命令可以生成輪胎的實體三維模型，滿足輪胎設計要求。
關鍵詞：UG;輪胎;三維模型;
輪胎三維模型設計是輪胎研發過程中重要的一步，可用于花紋設計、有限元計算、產品的宣傳等。目前有多款軟件可以進行輪胎的三維模型設計，常用的軟件有CATIA、UG、Pro/ENGINEER、Solidworks。其中UG具有豐富的曲面造型功能，能提高造型效率，深受設計人員歡迎。毛慧珍[1]綜合使用Pro/E軟件和UG軟件的功能，提出了一種高效實用的輪胎模具花紋造型方法。申玉德等[2]介紹了以UG NX2軟件進行的輪胎三維設計方法以及其使用效果。張勇等[3]介紹了利用立體繪圖程序繪制輪胎立體圖的方法和要點。梁文蘭[4]利用UG NX軟件設計了12.00R20礦用輪胎三維模型。
本工作以23.5R25全鋼工程子午線輪胎為例，介紹了一種基于UG軟件的輪胎三維模型設計方法。
1 草圖設計
草圖是三維模型設計的基礎，一般有兩種方法建立草圖。
一是直接繪制輪廓和花紋展開圖的草圖。例如設計輪廓，只需要粗略畫出輪廓的大致形狀，然后通過對草圖施加尺寸約束和幾何約束，從而控制其尺寸、形狀和位置，得到精確的輪廓圖形。草圖具有后參數化功能，便于設計和修改。
另一種方法，可以導入輪廓和花紋展開圖二維平面圖。此方法也是比較方便快捷的。在導入之前需要在Auto CAD中處理好該二維平面圖。首先刪除圖中的標注、氣眼等，僅保留輪廓曲線以及繪制必要的輔助線，將其輪胎中心移到原點，花紋展開圖僅保留半個節距的曲線，對稱中心也置于原點。其次，確保處理好的輪廓曲線和花紋展開圖曲線分別是連續的封閉的。
展開 LSTC與FCA共同開發的LSTC_FCA輪胎模型是基于一系列的材料、驗證以及樣件的水平測試。
有限元網格的劃分是基于輪胎部分的2D幾何模型數據開發的。
通過對參考輪胎的幾何尺寸調整，得到了不同尺寸的輪胎模型 。
1.建立輪胎模型，輪胎中點和節點一起定義為一個剛體；2.加載
3.平動+滾動模擬車輪向前行駛。
4.分析
本技術案例展示了：
輪胎受車輛重力載荷壓縮
輪胎充氣模擬
輪胎與路面接觸模擬滾動
關鍵仿真模擬技術特征：
流體靜力學單元的建立
氣體材料模型建立
加強單元使用（REINF265）
計算結果
輪胎充壓（右）與不充壓（左）變形結果：
輪胎滾動模擬變形結果：
模型建立
為模擬實際情況，輪胎尺寸采用小型轎車尺寸建立幾何模型。
一、輪胎模型建立
采用SOLID186實體單元建立，先建立輪胎2D截面，后通過對軸旋轉成體。
二、輪胎內氣體模型建立
采用HSFLD242流體靜力學單元建立，先選擇輪胎內壁單元，采用EURF命令在輪胎內壁與輪胎中心點之間生成氣體單元。
ESURF, XNODE, Tlab, Shape
!Generates elements overlaid on the free faces of existing selected elements
實際中，輪轂區域不該存在氣體單元，如圖示，因此指定這部分單元為負體積氣體單元，以忽略該部分單元的影響。
三、輪胎內纖維加強模型建立
采用REINF265加強單元建立。選中輪胎外表面單元，采用ereinf命令定義加強單元。
EREINF
!Generates reinforcing elements from selected existing (base) elements.
展開 最近由于論文需要，需搭建整車的動力學模型，對比市面各種動力學仿真軟件后，發現沒有適合本課題的應用軟件，所以只能自己動手，豐衣足食。
利用Adams/View搭建整車動力學模型，首先需要在三維軟件中建立結構模型，之后導入Adams中添加約束，最后與Matlab/Simulink聯合仿真。之前想的問題是，在這個過程中，時間肯定會大多花費在約束的添加上，然而，現在看來，完全不是那樣，約束的添加僅僅是一個小浪花而已。
寫這篇的目的，是給課題室將來如果做類似建模的話提供一個經驗參考。
第一步：三維模型的結構建模。
我用的CATIA,建模要點有：
1.建模思路：在裝配界面，自頂而下建模，通過插入【新建零件】【新建部件】等工具在裝配界面直接畫圖，而不是在新建一個零件，畫好之后，再通過導入工具，調整約束關系等。這樣做的好處就是整個裝配體的參考坐標系始終是一個，不用調整約束關系，導入adams后位置關系不會錯亂。
2.建模細節：
減震器建模：Adams/view中有減震器模型，所以在CATIA中只需要確定減震器安裝的上下點即可，建議用一個小圓球定位。
輪胎建模：Adams/view中也有輪胎模型，所以只需要確定輪胎中心點即可。由于adams/View中沒法像car中更改輪胎的定位參數，如外傾角和前束角，所以這兩個角度在立柱上要體現出來。從而在view中定義輪胎旋轉軸時選定。
側傾角標記點：由于View中各種角度的定義參考坐標系都是大地坐標系，所以需要在車架中心平面左右兩側定義兩個點，建議也用小圓球，用于在view中定義側傾角。
第二步：Adasm/View中約束的處理
1.減震器部分：推桿，導向結構，減震器之間用等速約束。
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5虛擬載荷數據的應用場景
在虛擬模型內生成虛擬載荷數據適用于多種場景，包括車身與底盤的分析與校核、整車耐久性驗證、懸架耐久驗證及零部件疲勞耐久試驗等。
一個高保真車輛模型與實時運行的多物理輪胎模型相結合，融入到仿真環境中。在駕駛測試之前，工程師們對模型進行了驗證，并為參數的結構化變化做好了準備。
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結合動態模型配置、聯合仿真和具備實時能力的輪胎模型，Mercedes-AMG能夠實現自動化驗證，減少對物理原型的依賴，加快開發進程，同時保持高仿真精度。
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本次比賽的輪胎模型、動力系統參數、賽道、空氣動力學模型均基于真實物理特性建立，確保仿真結果對實際設計具有指導意義。
為幫助參賽車隊熟練掌握仿真工具，我們將推出系列教學視頻，指導隊員們使用VI-CarRealTime、VI-DriveSim等軟件優化車輛設計，讓虛擬仿真真正成為車隊研發的核心助手。
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輪胎的材料與結構通常比較復雜，外層通常由堅固的合成橡膠制成，內層則由多層交織的尼龍纖維與交錯排列的鋼絲簾布組成，內部結構包括胎面、胎體、胎壁、鋼線圈、子口護膠、內面層與帶束層等多個部分，如圖1所示。
圖1子午線輪胎結構分布圖
目前不少工作對輪胎的建模通常采用軸對稱單元，在充氣后通過修改INP文件將輪胎置于路面上令其滾動觀察響應，三維實體單元的輪胎建模方法可見ABAQUS三維輪胎充氣滾動案例
基于ADAMS的懸架側傾與轉向仿真10個月前
2.2 輪胎模型
為簡化分析，本案例使用剛性輪胎+接觸力模型，輪胎尺寸和參數在ADAMS軟件里面進行設置，輪胎參數設置如圖2所示：
圖2麥弗遜懸架輪胎參數設置
2.3 質量屬性
為準確體現各部件分配質量和轉動慣量，需要對模型general part進行質量和轉動慣量設置
ABAQUS三維輪胎充氣滾動案例11個月前
(a)加強層截面草圖
(b)加強層實體
圖3 加強層建模
1.4 裝配
裝配后的輪胎模型如圖4所示，加強層通過Embedded regions技術嵌入輪胎中，主體區域選擇輪胎模型，嵌入區域選擇對應的加強層區域。
