免费论文：轮胎滚动阻力检测方法与检测装备仿真研究

滚动阻力是轮胎的重要性能指标和设计参数之一，降低轮胎滚动阻力，可以降低汽车燃料消耗量和废气排放量，提高轮胎的使用寿命。在能源日益紧张的环境下，低滚动阻力是轮胎行业的发展趋势，目前欧美等国家都已经对轮胎的滚动阻力性能参数提出了检测和认证要求。轮胎滚动阻力测试是大负荷下测量小分量的试验，需要精密的测试设备。作为轮胎滚动阻力检测设备开发的预研项目，本文在对现有进口设备消化吸收的基础上，采用数值仿真与试验分析相结合的方法，对设备的测试技术以及整体结构进行了深入的研究。对轮胎滚动阻力的产生机理和测试方法进行了较为系统的分析，在测力法的基础上，推导了设备的系统误差标定算法，通过对轮轴力进行补偿运算，修正了测试过程中多向力传感器存在的交叉干扰问题以及系统各种附加损失，并制定了设备测试系统数据处理架构图。确定了设备的设计参数，完成了试验机整体结构设计。通过建立转鼓-轴承系统动力学简化模型，分析转鼓-轴承系统的动态特性，结合动平衡技术，对中心架支撑系统进行结构设计与优化，提高了设备运行平稳性；完成了转鼓驱动系统设计，对转鼓传动系统的连接方式及动态特性进行了对比研究，设计了驱动滑轮的调节装置。根据设备台架结构，充分考虑轮胎材料、几何特征和各种力学特性，结合有限元建模技术，提出了较为完善的设备模拟试验方法。设计了两种传感器布置方案，通过改变外部控制参数，对两种方案的测试效果进行对比研究，确定了台架装置传感器合理的装配形式；绘制台架液压加载系统原理图，确定了液压执行元件参数，并对不同制动压力下盘式制动器摩擦表面的应力、温度场分布情况以及有效的制动时间进行了仿真分析。采用CAN总线结构，通过对系统进行节点划分和优先评级的方法完成了设备测控系统开发，实现了设备试验行为的控制、过程监控和数据采集及处理，利用控制信号实时反馈系统，实现设备测试过程的闭环控制，保证测试数据的精度；为保证设备安全，通过连锁设置提高设备的安全性和可靠性；在硬件系统设计的基础上，设计了相应的软件功能模块，完成设备试验参数的设置和管理，并实现测试数据的采集、存储及处理等功能。对设备测力传感器的标定方法进行研究，并对设备仿真测试模型进行模拟标定，从定性和定量的角度分析设备各种工作特性。重点分析了设备的误差来源，通过数值仿真计算，建立设备误差修正数学模型，结合相关的试验数据，进行了趋势性和重复性试验验证；进一步分析转鼓曲率对滚动阻力测试结果的影响规律，为科学的选择转鼓设计参数提供理论参考依据。

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