Experimental Validation of the Maxwell Model for Description of Transient Tyre Forces

Die simulationsgestützte Entwicklung von FAS erfordert zunehmende Genauigkeit der Modellierung der dynamischen Reaktion der Reifenkontaktkräfte, [1]. Für fahrdynamische Untersuchungen sind Modelle, in der die Reifendynamik als Ansatz erster Ordnung abgebildet wird, aktuell Stand der Technik. Im Reifenmodell TMeasy, dessen Ansatz hier zugrunde gelegt wird, hängt der dynamische Aufbau der Reifenkräfte und -momente vom stationären Reifenkennfeld und den Steifigkeits- und Dämpfungseigenschaften des Reifens ab, [2][3]. Der vorgeschlagene Beitrag untersucht anhand von experimentellen Messungen auf einem Fahrwerksprüfstand, [4], wie gut sich die Modellierung der Zeitkonstanten erster Ordnung für die Simulation eignet. Erste Untersuchungen zeigen, dass es mit herkömmlichen Ansätzen in hochdynamischen Bereichen zur Abweichung zwischen modellierten und gemessenen Charakteristiken kommt. Darum wird im nächsten Schritt ein Ansatz präsentiert, der über zusätzliche Maxwell-Elemente auch eine dynamische Verhärtung des Reifens abbildet. Zur Bedatung der semi-physikalischen Modellparameter wird eine erweiterte Messprozedur vorgeschlagen, welche die Messung aller notwendigen Parameter am Reifen ermöglicht. Der erweiterte Modellansatz wird anhand von Messdaten validiert und mit dem Ausgangsansatz verglichen. Erkenntnisse und erste Ergebnisse aus der Bedatung durch die vorgeschlagene Messprozedur sowie Optimierungsvorschläge werden diskutiert und ein Ausblick für zukünftige Arbeiten wird gegeben. [1] Hirschberg W., Weinfurter H. & Jung C. (2000). Ermittlung der Potenziale zur LKW-Stabilisierung durch Fahrdynamiksimulation. VDI-Bericht 1559, pp. 167-188. [2] Hirschberg W., Rill G. & Weinfurter H. (2007). Tire Modell TMeasy. Vehicle System Dynamics, 45 (Suppl. 1): 101-119. [3] Rill G. First Order Tire Dynamics. Lisbon, Portugal (2006): In Proceedings of III European Conference on Computational Mechanics Solids, Structures and Coupled Problems in Engineering. [4] FTG - Institut für Fahrzeugtechnik Graz. Abgerufen am 23. Februar 2015 von http://www.tugraz.at/institute/ftg/f-e/pruefstaende-messtechnik/fahrwerkspruefstand/