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

Research output: Chapter in Book/Report/Conference proceedingConference contributionResearch

Abstract

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/
Translated title of the contributionExperimentelle Validierung des Maxwell-Modells zur Beschreibung transienter Reifenkräfte
Original languageEnglish
Title of host publication16. Internationales Stutgarter Symposium
Subtitle of host publicationAutomobil- und Motorentechnik
PublisherSpringer Vieweg
Pages401-418
Number of pages18
Volume1
DOIs
Publication statusPublished - Mar 2016
Event16th Stuttgart International Symposium - Haus der Wirtschaft, Stuttgart, Germany
Duration: 15 Mar 201616 Mar 2016

Conference

Conference16th Stuttgart International Symposium
CountryGermany
CityStuttgart
Period15/03/1616/03/16

Keywords

  • Tyre Dynamics Modelling
  • Tyre Testing
  • Vehicle Dynamics

Cite this

Hackl, A., Hirschberg, W., Lex, C., & Rill, G. (2016). Experimental Validation of the Maxwell Model for Description of Transient Tyre Forces. In 16. Internationales Stutgarter Symposium: Automobil- und Motorentechnik (Vol. 1, pp. 401-418). Springer Vieweg. https://doi.org/10.1007/978-3-658-13255-2_29

Experimental Validation of the Maxwell Model for Description of Transient Tyre Forces. / Hackl, Andreas; Hirschberg, Wolfgang; Lex, Cornelia; Rill, Georg.

16. Internationales Stutgarter Symposium: Automobil- und Motorentechnik. Vol. 1 Springer Vieweg, 2016. p. 401-418.

Research output: Chapter in Book/Report/Conference proceedingConference contributionResearch

Hackl, A, Hirschberg, W, Lex, C & Rill, G 2016, Experimental Validation of the Maxwell Model for Description of Transient Tyre Forces. in 16. Internationales Stutgarter Symposium: Automobil- und Motorentechnik. vol. 1, Springer Vieweg, pp. 401-418, 16th Stuttgart International Symposium, Stuttgart, Germany, 15/03/16. https://doi.org/10.1007/978-3-658-13255-2_29
Hackl A, Hirschberg W, Lex C, Rill G. Experimental Validation of the Maxwell Model for Description of Transient Tyre Forces. In 16. Internationales Stutgarter Symposium: Automobil- und Motorentechnik. Vol. 1. Springer Vieweg. 2016. p. 401-418 https://doi.org/10.1007/978-3-658-13255-2_29
Hackl, Andreas ; Hirschberg, Wolfgang ; Lex, Cornelia ; Rill, Georg. / Experimental Validation of the Maxwell Model for Description of Transient Tyre Forces. 16. Internationales Stutgarter Symposium: Automobil- und Motorentechnik. Vol. 1 Springer Vieweg, 2016. pp. 401-418
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TY - GEN

T1 - Experimental Validation of the Maxwell Model for Description of Transient Tyre Forces

AU - Hackl, Andreas

AU - Hirschberg, Wolfgang

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PY - 2016/3

Y1 - 2016/3

N2 - 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/

AB - 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/

KW - Tyre Dynamics Modelling

KW - Tyre Testing

KW - Vehicle Dynamics

KW - Tyre Dynamics Modelling

KW - Tyre Testing

KW - Vehicle Dynamics

U2 - 10.1007/978-3-658-13255-2_29

DO - 10.1007/978-3-658-13255-2_29

M3 - Conference contribution

VL - 1

SP - 401

EP - 418

BT - 16. Internationales Stutgarter Symposium

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ER -