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輪胎接地比壓的測定檢測

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發(fā)布時間：2025-08-25 22:13:36 更新時間：2025-08-24 22:13:37

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作者：中科光析科學(xué)技術(shù)研究所檢測中心

輪胎接地比壓的測定檢測：技術(shù)原理與應(yīng)用分析

輪胎接地比壓是衡量輪胎在行駛過程中與地面接觸區(qū)域壓力分布的重要參數(shù)，直接影響車輛的牽引力、操縱穩(wěn)定性、輪胎磨損以及對路面的損傷程度。在汽車工程、工程機械及農(nóng)業(yè)機械等領(lǐng)域，準(zhǔn)確測定輪胎接地比壓對于優(yōu)化車輛設(shè)計、提升行駛安全性、延長輪胎使用壽命具有重要意義。隨著現(xiàn)代車輛對行駛性能要求的不斷提高，輪胎接地比壓的精確測量已成為車輛動態(tài)性能評價中不可或缺的一環(huán)。檢測項目主要涵蓋輪胎在不同載荷、胎壓及行駛狀態(tài)下的接地面積與壓力分布，通過科學(xué)的方法獲取關(guān)鍵數(shù)據(jù)，為車輛安全評價、路面適應(yīng)性分析以及輪胎結(jié)構(gòu)優(yōu)化提供依據(jù)。目前，國內(nèi)外已建立起一系列標(biāo)準(zhǔn)化的檢測方法與技術(shù)體系，廣泛采用高精度傳感器、圖像識別系統(tǒng)及數(shù)據(jù)處理算法，實現(xiàn)對接地比壓的實時、動態(tài)、非接觸式測量。本文將圍繞輪胎接地比壓的檢測項目、檢測儀器、檢測方法及檢測標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行全面闡述，為相關(guān)技術(shù)人員提供系統(tǒng)參考。

檢測項目

輪胎接地比壓的測定主要包括以下幾項核心檢測內(nèi)容：1）接地面積測量，即輪胎與地面實際接觸區(qū)域的大??；2）接地壓力分布，分析接觸區(qū)域內(nèi)不同位置的壓力變化；3）最大接地比壓值，確定接觸區(qū)域內(nèi)的峰值壓力；4）平均接地比壓，計算單位面積上的平均壓力；5）壓力分布均勻性評估，判斷壓力是否均勻分布，避免局部過載。此外，還需在不同工況下（如不同載荷、胎壓、速度及路面類型）進(jìn)行對比測試，以全面評估輪胎在實際使用中的表現(xiàn)。

檢測儀器

為實現(xiàn)高精度、高穩(wěn)定性的接地比壓測量，現(xiàn)代檢測系統(tǒng)通常配備以下關(guān)鍵儀器：1）壓力傳感墊（Pressure Sensor Mat），由多排高密度壓力傳感器組成，能夠?qū)崟r采集接觸區(qū)域的詳細(xì)壓力分布數(shù)據(jù)；2）激光掃描儀或三維成像系統(tǒng)，用于精確獲取輪胎接地輪廓與接觸面積；3）載荷傳感器與氣壓控制系統(tǒng)，確保施加在輪胎上的載荷和胎壓保持恒定；4）數(shù)據(jù)采集與處理系統(tǒng)，集成高速數(shù)據(jù)采集卡與專用軟件，實現(xiàn)壓力數(shù)據(jù)的實時傳輸、存儲與可視化分析；5）環(huán)境控制裝置，用于調(diào)節(jié)溫度、濕度等外部因素，以減少外界干擾。這些儀器協(xié)同工作，構(gòu)建起一套完整的輪胎接地特性測試平臺。

檢測方法

目前主流的輪胎接地比壓檢測方法包括靜態(tài)測量法與動態(tài)測量法。靜態(tài)測量法是在輪胎靜止?fàn)顟B(tài)下，施加規(guī)定載荷并保持恒定胎壓，通過壓力傳感墊記錄接觸區(qū)域的壓力分布。該方法操作簡便，適用于實驗室環(huán)境下的基礎(chǔ)參數(shù)測試。動態(tài)測量法則模擬車輛行駛過程，利用移動平臺或滾筒式測試臺，使輪胎在一定速度下滾動，同步采集壓力分布與運動參數(shù)。該方法更貼近實際工況，能反映輪胎在動態(tài)載荷下的響應(yīng)特性。此外，圖像處理法結(jié)合高分辨率相機與邊緣識別算法，可輔助分析接地輪廓，與壓力數(shù)據(jù)融合使用，提升測量精度。近年來，基于機器學(xué)習(xí)的圖像識別與壓力場重建技術(shù)也被引入，顯著提高了數(shù)據(jù)處理效率與結(jié)果可靠性。

檢測標(biāo)準(zhǔn)

輪胎接地比壓的檢測需遵循國際和國家相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，以確保測試結(jié)果的可比性與權(quán)威性。主要標(biāo)準(zhǔn)包括：1）ISO 10175《道路車輛—輪胎—接地比壓測量方法》：規(guī)定了輪胎在靜態(tài)與動態(tài)條件下接地比壓測量的通用方法與術(shù)語；2）GB/T 21268《輪胎接地壓力分布測試方法》：中國國家標(biāo)準(zhǔn)，詳細(xì)規(guī)定了測試設(shè)備要求、試驗條件及數(shù)據(jù)處理流程；3）SAE J2808《Heavy Vehicle Tire Ground Pressure Measurement》：適用于重型車輛輪胎的接地壓力測試，特別關(guān)注高載荷工況下的測量規(guī)范；4）ASTM F2280《Standard Test Method for Measuring Tire Contact Pressure Distribution》：美國材料與試驗協(xié)會發(fā)布的標(biāo)準(zhǔn)，強調(diào)測試系統(tǒng)校準(zhǔn)與數(shù)據(jù)驗證。這些標(biāo)準(zhǔn)對測試環(huán)境、載荷施加方式、胎壓設(shè)定、測量頻率及結(jié)果報告等方面均作出明確規(guī)定，是開展輪胎接地比壓檢測的重要依據(jù)。