上海汽车：MF-SWIFT和FTire轮胎模型在耐久载荷分析中的应用.pdfVIP

MF-SWIFT和FTire轮胎模型在耐久载荷分析中的应用

王大伟，刘立刚，胡竞

泛亚汽车技术中心有限公司

【摘要】利用仿真分析的手段进行整车动态载荷预测，能大大缩短整车开发周期降低开发成本，适用于中高频分析

的高精度轮胎模型对提升载荷预测结果的可靠性至关重要，本文介绍了两种用于载荷分析的主流轮胎模型：MF-

SWIFT和FTire，并基于多体动力学软件MotionView，使用两种轮胎模型进行典型动载工况：Pothole(方坑)的仿真

分析，将仿真结果与实车测试结果进行对比，验证比较两种轮胎模型在动态载荷分析领域的预测能力。

【关键词】轮胎模型；耐久载荷；FTire；MF-SWIFT

TheapplicationofMF-SWIFTandFTireinvehicledurability

loadsimulation

WANGDAWEILIULIGANGHUJING

PanAsiaTechnicalAutomotiveCenterCo.,Ltd

Abstract:Utilizingprototypemethodtopredictvehicledynamicloadwillshortendevelopmentperiodandcutdownthe

cost.Highprecisiontiremodelplaysaveryimportantroleinenhancingthereliabilityofsimulationresult.Basedonthe

MBDsoftware,MotionView,MF-SWIFTandFTiremodelwereusedtopredictpotholedynamicloadinthispaper.The

resultswerecomparedwithRLDA,toverifythecapabilityofthe2tiremodelsindurabilityloaddomain.

Keywords:Tiremodel;Durabilityload;FTire;MF-SWIFT

1前言

为缩短整车开发周期降低开发成本，当前零部件疲劳、强度分析的载荷输入多采用多体动力学

仿真分析的方法获得。轮胎作为车辆与路面接触的唯一部件，忽略空气扰动的影响，作用于整车上

[1]

的力和力矩几乎都是由它提供。因此提高载荷预测的精度，不仅需要以准确的整车模型作为基

础，能够反映轮胎在行驶过程中真实受力状态的高精度轮胎模型同样不可或缺。目前用于载荷预测

[2][3]

分析的主流轮胎模型包括FTire模型和MF-SWIFT模型。本文基于同一规格轮胎的试验数据分

别辨识获取FTire和MF-SWIFT模型，在MotionView中搭建某A级车的整车动力学模型，选择典

型的动态载荷分析极限工况Pothole工况，分别调用两种轮胎模型进行仿真分析，分解提取关键零

部件的受力并与实车测试结果进行对比，分析考察两种轮胎模型在动态载荷分析领域的预测能力以

及各自的优缺点。

2轮胎模型的获取

SWIFT模型是基于刚性环的半经验模型，通过等效路面替代真实路面输入，可适用于不平路面

的平顺舒适性分析、耐久路面载荷计算、带有能激励出轮胎动态特性的控制系统的仿真以及车轮摆

振分析等；FTire是基于柔性环假设的3D非线性面内和面外轮胎仿真分析模型，能够进行车辆舒适

性仿真、短波不平路面的路载预测，同时在不受任何限制和对模型输入参数进行修改的前提下可用

于操稳分析研究。

各种轮胎模型的获取方法大同小异，首先针对所要建模的轮胎进行多种工况的轮胎台架试验，

其中工况的选择因轮胎模型的要求而异；其次将轮胎力学特性试验数据标准化为TYDEX(TyreData

ExchangeFormat)文件，通过配套的辨识工具进行轮胎模型参数辨识，从而得到与试验轮胎规格对