迟滞损失是指在施加负荷后,突然撤销力量时,应变并不会立即消失且无法恢复至初始状态的现象。这一概念在汽车动力学领域有着重要的应用,特别是在研究汽车轮胎模型时。
定义
迟滞损失在汽车轮胎滚动过程中尤为显著。当轮胎与路面接触时,会产生法向和切向的相互作用力,同时轮胎和路面也会发生相应的变形。对于弹性轮胎而言,其变形通常是主要原因。在加载变形期间,轮胎会消耗一定的能量,但在卸载恢复时,这些能量并不能全部回收,其中一部分会被转化为热量并散失,这就是所谓的轮胎迟滞损失。这种热量主要来源于轮胎内部结构各层间的摩擦,尤其是束带层、帘布层和胎体层之间的摩擦。
影响因素
除了轮胎内部结构外,轮胎花纹的深度也是影响迟滞损失的重要因素。随着花纹深度的增加,轮胎接地时的弹性变形量也随之增大,从而导致迟滞损失引起的滚动阻力增加。
理想化模型
为了更好地理解迟滞损失的概念,可以将汽车轮胎理想化为一个弹簧轮,周围分布着多个小弹簧和减震器。在这种模型下,车轮在滚动过程中,每个弹簧都会经历压缩和伸展的变化,而在这些变化过程中,需要克服减震器的阻尼作用,这就会消耗能量,形成滚动阻力。这个过程直观地展示了轮胎在接触和离开地面时所需的能量消耗,即轮胎内部结构摩擦所产生的热量。
参考资料
解释弹性轮胎的迟滞损失.太平洋汽车网.2024-11-02
解释轮胎弹性迟滞损失.太平洋汽车网.2024-11-02