接触パッチパラメータ抽出

Altairの簡易耐久評価用タイヤとは

簡易耐久評価用タイヤモデルは、FIALAタイヤモデルと3Dエンベロープ接触法を組み合わせたものです。3D接触法では、一連のパラレルカムを使用して路面がキャプチャーされます。路面の次の特性がキャプチャーされます:

  • 有効路面高さ変動
  • 有効傾斜変動
  • キャンバー変化
上記変動に基づき、FIALAアルゴリズムを使用して力を計算します。3D接触法を使用すると、起伏のある路面を走行しているときのタイヤのエンベロープ挙動を予測できます。
1.


テストからの接触パッチパラメータ抽出

FIALAタイヤで3Dエンベロープ接触を使用するには、次のパラメータが必要です。
PA1 接触長さ方程式の平方根項の係数
PA2 接触長さ方程式の線形項の係数
PAE 楕円体の半値長さ
PBE 楕円体の半値高さ
PCE 楕円体の次数
PLS 前方の楕円体と後方の楕円体間の距離のスケーリング
ROAD_INCREMENT 楕円体のメッシュサイズ
N_WIDTH 接触幅方向のカムの数
N_LENGTH 接触長さ方向のカムの数
PA1とPA2は、接触パッチの長さの変化を表しています。接触パッチのサイズは、垂直荷重の増加に伴って増加します。接触パッチの寸法は、タイヤをカーボン紙に押しつけるか、インクを使用することによって取得できます。
2. 4.7KNおよび2.5barにおけるタイヤ接触パッチ寸法205/65 R16


接触長さの方程式:

a= r 0 PA2* F Z / C Z r 0 + PA1 F Z / C Z r 0    r 0 PA2*ρ/ r 0 + PA1 ρ/ r 0 MathType@MTEF@5@5@+= feaahGart1ev3aqatCvAUfeBSjuyZL2yd9gzLbvyNv2CaerbuLwBLn hiov2DGi1BTfMBaeXatLxBI9gBaerbd9wDYLwzYbItLDharqqtubsr 4rNCHbGeaGqiVu0Je9sqqrpepC0xbbL8F4rqqrFfpeea0xe9Lq=Jc9 vqaqpepm0xbba9pwe9Q8fs0=yqaqpepae9pg0FirpepeKkFr0xfr=x fr=xb9adbaqaaeGaciGaaiaabeqaamaabaabaaGcbaaeaaaaaaaaa8 qacaWGHbGaeyypa0JaamOCa8aadaWgaaWcbaWdbiaaicdaa8aabeaa k8qadaqadaWdaeaapeGaamiuaiaadgeacaaIYaGaaiOkaiaadAeapa WaaSbaaSqaa8qacaWGAbaapaqabaGcpeGaai4laiaadoeapaWaaSba aSqaa8qacaWGAbaapaqabaGcpeGaamOCa8aadaWgaaWcbaWdbiaaic daa8aabeaak8qacqGHRaWkcaGGGcGaamiuaiaadgeacaaIXaWaaOaa a8aabaWdbiaadAeapaWaaSbaaSqaa8qacaWGAbaapaqabaGcpeGaai 4laiaadoeapaWaaSbaaSqaa8qacaWGAbaapaqabaGcpeGaamOCa8aa daWgaaWcbaWdbiaaicdaa8aabeaaa8qabeaaaOGaayjkaiaawMcaai aacckacqGHijYUcaGGGcGaamOCa8aadaWgaaWcbaWdbiaaicdaa8aa beaak8qadaqadaWdaeaapeGaamiuaiaadgeacaaIYaGaaiOkaiabeg 8aYjaac+cacaWGYbWdamaaBaaaleaapeGaaGimaaWdaeqaaOWdbiab gUcaRiaacckacaWGqbGaamyqaiaaigdadaGcaaWdaeaapeGaeqyWdi Naai4laiaadkhapaWaaSbaaSqaa8qacaaIWaaapaqabaaapeqabaaa kiaawIcacaGLPaaaaaa@6A09@

接触幅の方程式:

b=w/2 MathType@MTEF@5@5@+= feaahGart1ev3aqatCvAUfeBSjuyZL2yd9gzLbvyNv2CaerbuLwBLn hiov2DGi1BTfMBaeXatLxBI9gBaerbd9wDYLwzYbItLDharqqtubsr 4rNCHbGeaGqiVu0Je9sqqrpepC0xbbL8F4rqqrFfpeea0xe9Lq=Jc9 vqaqpepm0xbba9pwe9Q8fs0=yqaqpepae9pg0FirpepeKkFr0xfr=x fr=xb9adbaqaaeGaciGaaiaabeqaamaabaabaaGcbaaeaaaaaaaaa8 qacaWGIbGaeyypa0Jaam4Daiaac+cacaaIYaaaaa@3A70@

パラメータ 詳細
a MathType@MTEF@5@5@+= feaahGart1ev3aqatCvAUfeBSjuyZL2yd9gzLbvyNv2CaerbuLwBLn hiov2DGi1BTfMBaeXatLxBI9gBaerbd9wDYLwzYbItLDharqqtubsr 4rNCHbGeaGqiVu0Je9sqqrpepC0xbbL8F4rqqrFfpeea0xe9Lq=Jc9 vqaqpepm0xbba9pwe9Q8fs0=yqaqpepae9pg0FirpepeKkFr0xfr=x fr=xb9adbaqaaeGaciGaaiaabeqaamaabaabaaGcbaaeaaaaaaaaa8 qacaWGHbaaaa@36FE@ 接触パッチの長さの半分
b MathType@MTEF@5@5@+= feaahGart1ev3aqatCvAUfeBSjuyZL2yd9gzLbvyNv2CaerbuLwBLn hiov2DGi1BTfMBaeXatLxBI9gBaerbd9wDYLwzYbItLDharqqtubsr 4rNCHbGeaGqiVu0Je9sqqrpepC0xbbL8F4rqqrFfpeea0xe9Lq=Jc9 vqaqpepm0xbba9pwe9Q8fs0=yqaqpepae9pg0FirpepeKkFr0xfr=x fr=xb9adbaqaaeGaciGaaiaabeqaamaabaabaaGcbaaeaaaaaaaaa8 qacaWGIbaaaa@36FF@ 接触パッチの幅の半分
r 0 MathType@MTEF@5@5@+= feaahGart1ev3aqatCvAUfeBSjuyZL2yd9gzLbvyNv2CaerbuLwBLn hiov2DGi1BTfMBaeXatLxBI9gBaerbd9wDYLwzYbItLDharqqtubsr 4rNCHbGeaGqiVu0Je9sqqrpepC0xbbL8F4rqqrFfpeea0xe9Lq=Jc9 vqaqpepm0xbba9pwe9Q8fs0=yqaqpepae9pg0FirpepeKkFr0xfr=x fr=xb9adbaqaaeGaciGaaiaabeqaamaabaabaaGcbaaeaaaaaaaaa8 qacaWGYbWdamaaBaaaleaapeGaaGimaaWdaeqaaaaa@3823@ 無荷重タイヤ半径
ρ MathType@MTEF@5@5@+= feaahGart1ev3aqatCvAUfeBSjuyZL2yd9gzLbvyNv2CaerbuLwBLn hiov2DGi1BTfMBaeXatLxBI9gBaerbd9wDYLwzYbItLDharqqtubsr 4rNCHbGeaGqiVu0Je9sqqrpepC0xbbL8F4rqqrFfpeea0xe9Lq=Jc9 vqaqpepm0xbba9pwe9Q8fs0=yqaqpepae9pg0FirpepeKkFr0xfr=x fr=xb9adbaqaaeGaciGaaiaabeqaamaabaabaaGcbaaeaaaaaaaaa8 qacqaHbpGCaaa@37D8@ タイヤのたわみ
w MathType@MTEF@5@5@+= feaahGart1ev3aqatCvAUfeBSjuyZL2yd9gzLbvyNv2CaerbuLwBLn hiov2DGi1BTfMBaeXatLxBI9gBaerbd9wDYLwzYbItLDharqqtubsr 4rNCHbGeaGqiVu0Je9sqqrpepC0xbbL8F4rqqrFfpeea0xe9Lq=Jc9 vqaqpepm0xbba9pwe9Q8fs0=yqaqpepae9pg0FirpepeKkFr0xfr=x fr=xb9adbaqaaeGaciGaaiaabeqaamaabaabaaGcbaaeaaaaaaaaa8 qacaWG3baaaa@3714@ タイヤの幅
C Z MathType@MTEF@5@5@+= feaahGart1ev3aqatCvAUfeBSjuyZL2yd9gzLbvyNv2CaerbuLwBLn hiov2DGi1BTfMBaeXatLxBI9gBaerbd9wDYLwzYbItLDharqqtubsr 4rNCHbGeaGqiVu0Je9sqqrpepC0xbbL8F4rqqrFfpeea0xe9Lq=Jc9 vqaqpepm0xbba9pwe9Q8fs0=yqaqpepae9pg0FirpepeKkFr0xfr=x fr=xb9adbaqaaeGaciGaaiaabeqaamaabaabaaGcbaaeaaaaaaaaa8 qacaWGdbWdamaaBaaaleaapeGaamOwaaWdaeqaaaaa@3819@ タイヤの半径方向剛性

接触パッチの寸法と垂直荷重または垂直たわみの関係を示すカーブを使用して、PA1とPA2を取得できます。

重要: テストマトリックスには少なくとも3つの異なる垂直荷重と一定の圧力、キャンバー角0が含まれている必要があります。
楕円寸法:タイヤが障害物の上を乗り越え始めると、タイヤ外周の形状は楕円の輪郭を形成します。これが楕円カム接触モデルの基本です。障害物の上を乗り越えるタイヤの一連の画像をポスト処理することで、簡易耐久評価用タイヤで使用される楕円寸法を抽出できます。次の図は、テスト画像から楕円寸法を抽出する考え方を示しています。
3.


カムの形状に関する方程式は次のように記述できます。

PCEはこれらの楕円体の次数であり、カーブフィッティングを使用して取得できます。

PLSについては、標準値0.8が使用されます。
4. 楕円カムを使用した障害物エンベロープ


テストからのタイヤパラメータ抽出

垂直荷重を計算するには、次のパラメータが必要です:
  • 半径方向の剛性
  • 半径方向の減衰

これらのパラメータは、タイヤに加圧してたわみを測定するだけで取得できます。減衰は、インパルス励振に対するタイヤの反応を測定することにより取得できます。

縦力を計算するには、次のパラメータが必要です:
  • 縦方向のスリップ剛性
  • 縦方向の緩和長
  • タイヤと路面間の摩擦係数
横力を計算するには、次のパラメータが必要です:
  • コーナリング剛性
  • 横方向の緩和長
  • タイヤと路面間の摩擦係数