轮胎印痕试验的“幕后英雄”：柔性触觉传感
2025-12-19
在汽车行驶的过程中，轮胎与地面接触的痕迹被称为轮胎印痕。轮胎印痕不仅是车辆行驶的“足迹”，更是轮胎性能的直观反映。
轮胎接地印痕的力学研究一般包括接地印痕形状和接地压力分布，其不仅与轮胎的静态性能有关，而且与乘坐舒适性、噪声、耐久性能、滚动阻力、耐磨性能、牵引/制动性能有关。
1.试验方法
随着科技的进步，轮胎印痕试验方法在不断发展。
常见的轮胎印痕试验的方法包括：压力板法、压敏膜（敏感胶片）法、光吸收法和压力传感器（压力毯）法。
柔性触觉传感器作为新型压力传感器，可以测量轮胎静态及动态接地压力，获得高精度的数字化轮胎印痕，在轮胎印痕试验中具有多种优势。
贴合性好：与刚性的传感器相比，能紧密贴合轮胎弧形表面，准确感知压力变化和表面微小变形，减少测量误差。
灵敏度高，精度高：敏锐捕捉轮胎与地面接触的细微压力差异，为轮胎性能评估等提供更精准的数据。
抗疲劳，耐用：能承受轮胎反复作用，抗疲劳性能好、使用寿命长，在长时间实验中性能稳定。
动态响应佳：能实时跟踪轮胎印痕动态变化，捕捉关键信息。
2.轮胎印痕试验的应用
参数采集与分析
将轮胎压在传感器上，可以实时了解轮胎的压力分布情况，分析轮胎的接地压力分布及印痕的变化，方便地提取各种参数，如压力峰值分布、平均压力和接触面积等信息。
轮胎性能评估
通过分析轮胎印痕形状和压力分布，可以对轮胎的性能进行评估，如舒适性、操控性等。
矩形的接地印痕有利于操纵性、干地牵引性和耐磨性能；圆形的接地印痕有利于轮胎的平顺性、低噪声和湿地牵引性能。
轮胎设计优化
通过对轮胎印痕的深入研究，可以优化轮胎设计，提高轮胎的性能和使用寿命。
轮胎结构设计参数主要有带束层角度、三角胶高度、冠带条缠绕方式等。试验发现，随着钢丝带束层角度的减小，1#带束层宽度、锦纶冠带层层数和线密度的增大，轮胎接地印痕矩形率减小，接地印痕由矩形趋向圆形。
轮胎故障诊断
在轮胎印痕异常时，可以通过分析印痕形状和压力分布来诊断轮胎可能存在的问题，如带束偏移等。
在上图中，轮胎印痕形状异常体现在内侧和外侧印痕形状不对称的情况，图(b)轮胎外侧（右侧）印痕形状明显偏大。轮胎带束不对称分布是造成印痕异常的原因。
3.结语
柔性触觉传感器在轮胎印痕试验中的应用具有独特优势，为轮胎性能的评估和优化提供了重要数据支持，不仅提高了轮胎性能评估的准确性，也为轮胎设计和车辆安全性提供了重要的数据支持。
随着传感器技术的不断进步，未来柔性触觉传感器在轮胎接地印痕研究领域的应用将更加广泛和深入。
参考文献：
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埔慧科技柔性触觉传感器
灵 敏
响应点低至20Pa，可检测到脉搏波等微小信号。
稳 定
经1000万次耐久性循环，测试变化量小于5%。
精 准
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