第二章 轮胎力学

2.5.2 回正力矩的动态特性

    静态的轮胎回正力矩由侧向力与轮胎拖距ξ之积给出。如第2.5.1小节所述，侧向力相对于侧偏角的瞬时响应可用一个一阶延迟环节来描述。因此，由此侧向力产生的回正力矩Ｍs的响应也可用一阶延迟环节来近似。设此时的时间常数为

    在此情况下，当轮胎突然产生一个侧偏角时，轮胎自身将产生扭曲变形。由这种扭曲变形引起的力矩将构成瞬时轮胎回正力矩的一部分。轮胎的扭转角在侧偏角β产生的瞬间达到最大值，其大小与侧偏角一致。然而随后，扭转角会随着轮胎的转动而减小，在稳定状态变为零。因此，由轮胎的扭转而产生的力矩Mt相对于侧偏角的响应可以如下的一阶延迟环节来近似表示：

    式中，kt为轮胎的扭转刚度。

    由上可知，轮胎的回正力矩M作为Ms与Mt之和，可由下式表示：

    其频率响应为

    图2.41给出了回正力矩相对于ω/V的频率响应的测量数据。图中曲线的形状证实了式（2.92）的近似结果是合理的。

图2.41 回正力矩对侧偏角的频率响应