摩托车轮胎实验模态分析与垂直特性建模的研究

摘要

摩托车行驶时轮胎与地面直接接触，轮胎静动力学特性是影响摩托车行驶性能的重要因素之一，目前，国内外对汽车轮胎的研究以及轮胎动态特性的模型建立已日趋完善，但对摩托车轮胎的研究较少。本文在用模态参数直接建模的理论基础上，对YX-P27型号摩托车真空胎进行了模态实验，提取了该型轮胎的模态参数。然后用实验模态参数建立摩托车真空胎的静态垂直特性模型，分析胎体和胎冠在变形时的不同特点和对轮胎接地印迹形成所起的不同作用，并借用迭代计算方法解决了模型方程的计算分析问题。最后利用实验模态参数初步探讨了摩托车真空胎动态垂直特性。本文经大量的实验得到了许多有用的数据及结论，表明了用实验模态参数建立摩托车轮胎模型的可行性。本文主要研究内容如下： 一、对摩托车真空胎(后胎)进行了径向与切向激振模态实验，分别测量了径向和切向两个方向的响应，并成功地得到了径向与切向两个方向的模态参数。 二、利用摩托车真空胎的模态参数初步建立了摩托车真空胎的垂直特性模型，提供了一种研究摩托车真空胎垂直特性的方法。 三、用虚拟仪器测试技术构建了摩托车轮胎模态实验平台，该平台由Lance传感器、信号调理器和NI数据采集卡等硬件组成，模态分析软件是南京航空航天大学(NUAA)开发的N-Model 3.0，实际应用证明该实验平台是成功的。

目录

文摘

英文文摘

声明

第一章绪论

1.1引言

1.2汽车轮胎动特性国内外研究现状

1.3摩托车轮胎模态分析的意义与方法

1.4本文研究的主要内容

第二章实验模态理论与实验系统构成

2.1实验模态分析的基本理论知识

2.1.1基本原理

2.1.2实验模态参数识别

2.2实验系统构成

2.2.1激励系统

2.2.2力与传感器

2.2.3采集系统

2.2.4模态分析软件

2.3本章小结

第三章摩托车真空胎模态实验

3.1两种激励方法概述

3.1.1脉冲激励法

3.1.2快速扫频正弦激励法

3.2实验过程

3.2.1脉冲激励模态实验

3.2.2快速扫频正弦激励实验

3.3实验模态参数分析与讨论

3.3.1锤击激励实验结果分析与讨论

3.3.2扫频激励实验结果分析与讨论

3.4实验中出现的一些现象的分析

3.5本章小结

第四章摩托车轮胎静态垂直特性的建模与初步分析

4.1概述

4.2胎面振型的曲线拟合

4.3用实验模态参数建立轮胎模型

4.4迭代计算方法与轮胎平面模型参数的取值

4.4轮胎静态垂直特性初步分析

4.5本章小结

第五章摩托车轮胎动态垂直特性的初步探讨

5.1概述

5.2摩托车轮胎动态特性垂直特性计算

5.3本章小结

第六章结论与进一步工作

6.1初步结论

6.2进一步工作的建议

参考文献

致谢

攻读硕士学位期间的成果