一种轮胎牵引试验数据处理方法和系统与流程

    技术2024-11-03  45


    本发明涉及农业机械设备性能测试领域,更具体地说,本发明涉及一种轮胎牵引试验数据处理方法和系统。


    背景技术:

    1、在轮胎牵引试验中,准确评估轮胎在各种土壤路面条件下的牵引性能对于轮胎设计、制造和改进具有重要意义,轮胎牵引性能的评估依赖于大量试验数据的采集和分析,这些数据包括但不限于轮胎对地面的垂直作用力、驱动转矩、牵引力、角速度、行进速度等,通过牵引力系数,滑转率,牵引效率绘制出轮胎牵引性能曲线,再对轮胎牵引性能曲线评估以获取轮胎牵引性能。

    2、现有技术存在以下不足:

    3、目前,在农业工作环境下,不同土壤条件以及不同设计参数的轮胎会大大影响到轮胎牵引曲线的变化,使用相同权重衡量曲线所表达的轮胎牵引性能好坏,虽然该种数据处理方法可以快速得到轮胎性能结果,但未精确到针对不同的土壤结构以及轮胎的设计参数设计对应权重,使得曲线精确度不高。因此,提出一种轮胎牵引试验数据处理方法和系统。

    4、在所述背景技术部分公开的上述信息仅用于加强对本公开的背景的理解,因此它可以包括不构成对本领域普通技术人员已知的现有技术的信息。


    技术实现思路

    1、为了克服现有技术的上述缺陷,本发明的实施例提供一种轮胎牵引试验数据处理方法和系统,通过运用不同的产品检验方式以解决上述背景技术中提出的问题。

    2、为实现上述目的,本发明提供如下技术方案,一种轮胎牵引试验数据处理方法,包括

    3、s1:采集土壤特征信息以及轮胎材料信息,并对其进行数据化处理得到土壤物理性质、土壤力学性质、轮胎橡胶硬度以及轮胎结构参数;

    4、s2:获取土壤特征信息以及轮胎材料信息,建立数据分析模型,得到土壤影响系数和轮胎影响系数;

    5、s3:获取土壤影响系数和轮胎影响系数,使用模糊逻辑确定曲线权重调整高度;

    6、s4:获取调整后的各个曲线数据点以及调整前的各个曲线数据点,并通过数据化处理得到曲线数据点差异高度以及曲线数据点波动频率;

    7、s5:获取曲线数据点差异高度以及曲线数据点波动频率建立数据分析模型,生成合理评估系数;

    8、s6:获取合理评估系数并与合理阈值比对得到比对结果,并依据比对结果数量综合评估调整曲线合理性。

    9、在一个优选的实施方式中,土壤物理性质包括土壤密度以及含水量差异;土壤力学性质包括剪切强度以及土壤弹性模量;

    10、通过取样筒从土壤中取出一个原状土样并立即称量,依据密度公式得到土壤密度;

    11、通过取一定量的土壤样品并称量得到质量,再将湿土样放入烘箱中得到,依据公式得到含水量,再将含水量和土壤最佳含水量相减得到含水量差异;

    12、通过采集黏聚力和内摩擦角依据库伦方程得到剪切强度;

    13、通过压板放置在土壤表面,逐步施加载荷,并记录压板的沉降量依据应力-沉降关系得到土壤弹性模量。

    14、在一个优选的实施方式中,轮胎结构参数包括轮胎扁平比以及花纹深度偏差;

    15、通过测量轮胎侧壁高度与轮胎宽度的百分比,得到轮胎扁平比;

    16、在不同的花纹块和沟槽位置进行测量并进行平均计算,再将其与最佳花纹深度相减得到花纹深度偏差;

    17、通过记录硬度计的读数,并取得平均值作为轮胎橡胶硬度。

    18、在一个优选的实施方式中,获取土壤密度、含水量差异、剪切强度以及土壤弹性模量建立数据分析模型得到土壤影响系数,并获取轮胎橡胶硬度、轮胎扁平比以及花纹深度偏差建立数据分析模型得到轮胎影响系数;依据的公式分别为:

    19、以及;

    20、其中,为土壤影响系数,为轮胎影响系数,、、以及分别为土壤密度、含水量差异、剪切强度以及土壤弹性模量的预设比例系数,、以及分别为轮胎橡胶硬度、轮胎扁平比以及花纹深度偏差的预设比例系数,且、、、、、以及均大于0。

    21、在一个优选的实施方式中,将土壤影响系数和轮胎影响系数定义为输入变量,将其分别划分为不同的模糊集合;

    22、将曲线权重调整高度定义为输出变量,将其划分为模糊集合;

    23、制定模糊规则,描述土壤影响系数和轮胎影响系数对曲线权重调整高度的影响;

    24、根据模糊规则进行模糊推理,确定曲线权重调整高度结果。

    25、在一个优选的实施方式中,曲线数据点差异高度通过计算每个数据点调整前后的差值,依据公式以及得到差值均值和标准差,其中,是第i个数据点的差值,i=1、2、3……、n,且n为曲线中总数据点;

    26、计算曲线的t统计量,依据,确定自由度为n-1,根据显著性水平和自由度查找t分布表中的临界值,即最优调整值,若大于临界值,则调整前后曲线之间存在显著差异,则将其与调整前曲线的对应数据点高度相减得到曲线数据点差异高度;

    27、依据t检验结果显示具备显著差异的曲线的各个数据点的调整前以及对应的调整后的数据点的波动次数,并将其与曲线数据点总数进行比率得到曲线数据点波动频率。

    28、在一个优选的实施方式中,获取曲线数据点差异高度以及曲线数据点波动频率,建立数据分析模型,生成合理评估系数,依据的公式为:

    29、;

    30、式中,为合理评估系数,以及分别为曲线数据点差异高度以及曲线数据点波动频率的预设比例系数,且以及均大于0。

    31、在一个优选的实施方式中,获取合理评估系数后,将合理评估系数与不断迭代的合理阈值进行比对分析;

    32、若合理评估系数大于等于合理阈值,则将该数据点标记为合理数据点,并生成结束信号;

    33、若合理评估系数小于合理阈值,则将该数据点标记为不合理数据点,并生成不合理信号;

    34、当进行多次合理评估系数运算后,得到一个曲线中多个合理评估系数小于合理阈值的数据点,则提取出多个生成不合理信号的数据点,并统计其数量,并与出现阈值比对,若大于等于出现阈值,则将该曲线标记为过调整曲线,若小于出现阈值,则生成中止信号,默认曲线调整合理。

    35、一种轮胎牵引试验数据处理系统包括采集模块,处理模块,调整模块,评估模块,输出端;

    36、采集模块用于采集土壤特征信息以及轮胎材料信息,并对其进行数据化处理得到土壤物理性质、土壤力学性质、轮胎橡胶硬度以及轮胎结构参数,并将其发送至处理模块;

    37、处理模块用于土壤特征信息以及轮胎材料信息,建立数据分析模型,得到土壤影响系数和轮胎影响系数,并将其发送至调整模块;

    38、调整模块用于获取土壤影响系数和轮胎影响系数,使用模糊逻辑确定曲线权重调整高度,并将曲线调整前后各个数据点发送至评估模块;

    39、评估模块用于获取调整后的各个曲线数据点以及调整前的各个曲线数据点,并通过数据化处理得到曲线数据点差异高度以及曲线数据点波动频率带入数据分析模型得到合理评估系数,并与合理阈值比对得到比对结果,统计比对结果数量综合分析得到调整曲线的合理性;

    40、输出端用于接收调整曲线合理性结果,并将其上报。

    41、本发明的技术效果和优点:

    42、1.本发明通过获取土壤特征信息以及轮胎材料信息分别建立数据分析模型得到土壤影响系数和轮胎影响系数,并依据其制定一组模糊规则进行模糊推理,确定曲线权重调整高度,对牵引力系数,滑转率,牵引效率的权重进行调整,精确到针对不同的土壤结构以及轮胎的设计参数设计与其对应的权重,使得曲线在同一水平的波动幅度减少,从而提高曲线表达牵引性能的精确度。

    43、2.本发明通过获取调整后的各个曲线数据点以及调整前的各个曲线数据点,得到曲线数据点差异高度以及曲线数据点波动频率,并通过建立数据模型得到合理评估系数,并与合理阈值比对后得到比对结果,再依据比对结果数量综合分析得到曲线合理性结果,减少了后续试验过程中数据调整频次过大的影响,避免系统数据亢余,保障了系统运行速度,使得试验数据收集效率提高。


    技术特征:

    1.一种轮胎牵引试验数据处理方法,其特征在于:包括

    2.根据权利要求1所述的轮胎牵引试验数据处理方法,其特征在于:土壤物理性质包括土壤密度以及含水量差异;土壤力学性质包括剪切强度以及土壤弹性模量;

    3.根据权利要求2所述的轮胎牵引试验数据处理方法,其特征在于:轮胎结构参数包括轮胎扁平比以及花纹深度偏差;

    4.根据权利要求3所述的轮胎牵引试验数据处理方法,其特征在于:获取土壤密度、含水量差异、剪切强度以及土壤弹性模量建立数据分析模型得到土壤影响系数,并获取轮胎橡胶硬度、轮胎扁平比以及花纹深度偏差建立数据分析模型得到轮胎影响系数;依据的公式分别为:

    5.根据权利要求4所述的轮胎牵引试验数据处理方法,其特征在于:将土壤影响系数和轮胎影响系数定义为输入变量,将其分别划分为不同的模糊集合;

    6.根据权利要求1所述的轮胎牵引试验数据处理方法,其特征在于:曲线数据点差异高度通过计算每个数据点调整前后的差值,依据公式以及得到差值均值和标准差,其中,是第i个数据点的差值,i=1、2、3……、n,且n为曲线中总数据点;

    7.根据权利要求6所述的轮胎牵引试验数据处理方法,其特征在于:

    8.根据权利要求7所述的轮胎牵引试验数据处理方法,其特征在于:获取合理评估系数后,将合理评估系数与不断迭代的合理阈值进行比对分析;

    9.一种轮胎牵引试验数据处理系统,用于实现权利要求1-8任意一项所述的轮胎牵引试验数据处理方法,其特征在于:包括采集模块,处理模块,调整模块,评估模块,输出端;


    技术总结
    本发明公开了一种轮胎牵引试验数据处理方法和系统,涉及农业机械设备性能测试领域,用于解决未精确到针对不同的土壤结构以及轮胎的设计参数设计对应权重,曲线精确度不高的问题。采集并数据化处理土壤特征信息和轮胎材料信息,得到土壤物理、力学性质及轮胎橡胶硬度和结构参数,并建立数据分析模型,得到土壤和轮胎影响系数,并使用模糊逻辑确定曲线权重调整高度;获取调整前后曲线中的各个数据点,计算其差异高度和波动频率。建立数据分析模型生成合理评估系数,并与合理阈值比对,依据比对结果数量综合评估调整曲线的合理性,使得曲线在同一水平的波动幅度减少,提高曲线表达牵引性能的精确度,避免系统数据亢余,保障了系统运行速度。

    技术研发人员:毛建清,余俊俊,闫杰琼,黄书达,徐芳林,徐文斌
    受保护的技术使用者:中策橡胶(天津)有限公司
    技术研发日:
    技术公布日:2024/10/24
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