摩托高速驱动轮胎结构三维数模

　　做摩托行走系统匹配的时候，最先要卡的就是轮胎和轮毂的装配边界，这个高速轮胎的数模，把胎体的断面轮廓、胎面花纹沟槽、胎唇的钢丝圈卡位都做了完整还原，不是那种只拉个旋转曲面凑数的简化模型。日常做两轮车动力匹配、轮系干涉检查、甚至整车造型评审的时候，这种带完整胎纹细节的模型能省不少反复核对断面的功夫，毕竟高速工况下胎面的形变余量、花纹块的排布角度，直接关系到抓地力表现和高速行驶的动平衡余量。

　　从实际装车场景来说，这类高速取向的摩托轮胎，主要适配大排量运动型摩托的后轮驱动位，设计的时候首先要卡的是和轮毂的配合尺寸：胎唇的直径公差、胎圈座的角度，必须和标准轮毂的轮辋槽完全贴合，不然高速充气后容易出现滑圈、漏气的问题，数模里把胎唇的加厚橡胶层、内部的钢丝圈卡位轮廓都做了出来，做装配仿真的时候可以直接导入轮辋模型检查配合间隙，不用再额外补画胎圈的结构。胎面的花纹设计也不是为了好看做的装饰，主排水沟的深度、横向花纹块的切角，都是兼顾干地抓地和雨天排水的取向，连续的中央胎纹块能保证高速直行时的接地连续性，变节距的花纹块排布也能降低特定转速下的共振噪音，做NVH仿真的时候可以直接提取胎面的网格做接地压力分析。

　　很多新手做摩托建模的时候容易忽略轮胎的断面形变，实际车辆满载、过弯侧倾的时候，胎侧的挠曲变形量很大，这个数模把胎侧的厚度渐变做了出来：胎圈位置最厚，往胎面方向逐渐过渡到均匀的胎体厚度，胎侧的标识凹槽也做了细节还原，做渲染或者结构校核的时候不用再后期贴图补细节。安装边界上，这个轮胎的断面宽度、充气后的外直径都符合运动型摩托后轮的通用尺寸区间，和后摇臂、挡泥板、后刹车卡钳的间隙校核可以直接用这个数模做碰撞检查，不用等拿到实物样件再调整周边件的位置，能大幅缩短整车开发的迭代周期。

　　做动力传动匹配的时候，轮胎的滚动半径是算终传比、轮上扭矩的关键参数，这个数模的胎面外轮廓是按照标准充气压力下的自由半径做的，导入动力学仿真软件里可以直接设置滚动半径参数，不用再手动测量估算。另外胎体内部的帘线层虽然没有做单独的零件建模，但胎壁的厚度是按照实际真空胎的结构留的余量，做有限元分析的时候可以直接给胎体赋予橡胶+帘线的复合材料属性，分析急加速、急制动时的胎面形变，不用再重新调整胎壁的厚度尺寸。

　　日常做三维建模练习的时候，这个模型也能当复杂曲面建模的参考，胎面的花纹是沿着胎体圆周方向的变角度扫掠，胎侧的曲面是多段圆弧相切过渡，胎唇的卡位是和轮辋配合的精确曲面，练手的时候可以照着这个模型练旋转曲面、扫掠、阵列、曲面修剪的命令，比做简单的几何体能更快掌握工业曲面建模的思路。要是做摩托改装的方案设计，也可以直接把这个模型导入到整车装配里，替换原厂轮胎看视觉效果，核对改装后轮胎和后摇臂、链条罩的间隙，避免买了轮胎回来装不上的问题。

　　很多人觉得轮胎就是个橡胶圈，实际高速行驶的时候，轮胎每秒钟要转几十圈，一点点的轮廓偏差都会导致高速抖动，这个数模的圆周轮廓做了全周的曲率连续检查，没有出现曲面接痕或者曲率突变的地方，做动平衡仿真的时候不会因为模型本身的轮廓误差导致仿真结果失真。胎面的花纹块边角也做了小的倒角处理，和实际量产轮胎的工艺一致，不是尖锐的直角，做渲染的时候光影过渡更自然，做结构分析的时候也不会出现应力集中的奇点，省了后期给模型倒角的麻烦。